Texto completo
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| Autor(es): |
Kevin Raduenz Pakuszewski
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Dissertação de Mestrado |
| Imprenta: | Campinas, SP. |
| Instituição: | Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin |
| Data de defesa: | 2017-12-13 |
| Membros da banca: |
Cris Adriano;
Francisco Rouxinol;
Fernando Assis Garcia
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| Orientador: | Cris Adriano; Pascoal José Giglio Pagliuso |
| Resumo | |
Nesta dissertação são apresentados estudos via técnica de espectroscopia de fotoemissão resolvida em ângulo (ARPES ¿ Angle Resolved Photoemission Spectroscopy) nos compostos de Ce2RhIn8 e Ba(Eu)Fe2As2, que apresentam fenômenos físicos complexos devido ao comportamento coletivo de elétrons interagentes. Nesses materiais, propriedades eletrônicas e magnéticas se inter-relacionam gerando interessantes propriedades físicas de difícil entendimento microscópico, como por exemplo, a supercondutividade não convencional. Desta maneira, justifica-se o uso da técnica de ARPES para o estudo da estrutura de bandas destes compostos, com o objetivo entender o comportamento microscópico dos elétrons interagentes próximo ao nível de Fermi. O composto Ce2RhIn8 pertence à família de férmions pesados supercondutores CemMIn3m+2 (M = Rh, Ir, Co e m = 1, 2) e apresenta uma estrutura cristalina do tipo tetragonal bicamada. Ele é um metal paramagnético em temperatura ambiente e apresenta um estado antiferromagnético abaixo de Tn = 2,8K. Esses sistemas apresentam uma variedade de fenômenos físicos interessantes, como supercondutividade não convencional, ordenamento magnético, comportamento não-líquido de Fermi e ocorrência de pontos críticos quânticos. A ocorrência de cada um desses fenômenos depende de um intricado equilíbrio entre as diversas interações que a atuam sobre o sistema, como efeito Kondo, interação magnética RKKY e efeito de campo cristalino. Para a família CemMIn3m+2, devido a atuação do efeito Kondo é previsto pela teoria que diversos compostos dela deveriam manifestar em sua estrutura de bandas a ocorrência de um gap de hibridização e o surgimento de uma banda plana em Ef devido a interação entre os elétrons localizados do nível 4f do cério e os elétrons de condução. Portanto, uma das motivações deste mestrado fora estudar a formação dessa banda plana em Ef para o composto Ce2RhIn8 por meio da técnica de ARPES em condição de ressonância (uma variação da técnica ARPES que permite intensificar a fotoemissão dos elétrons do orbital 4f do cério). Já os compostos supercondutores a base de ferro, EuFe2As2 e BaFe2As2 apresentam uma estrutura cristalina do tipo tetragonal em temperatura ambiente e possuem uma transição de fase cristalina em mais baixa temperatura, indo de uma estrutura tetragonal para ortorrômbica. Eles são metais paramagnéticos em temperatura ambiente e vão para um estado antiferromagnético do tipo onda de densidade de spin (SDW ¿ Spin Density Wave) abaixo de uma temperatura TSDW. Para os compostos a base de FeAs em geral, sua densidade de estados eletrônico próximo a ???????? é quase inteiramente dominada por elétrons provenientes do nível 3d do ferro. Ao todo, há cinco orbitais neste nível, sendo três orbitais degenerados t2g (dxy, dxz e dyz) e dois orbitais degenerados eg (dz2 e dx2-y2). A contribuição de cada orbital para a superfície de Fermi costuma variar de composto para composto, levando a diferentes comportamentos físicos de interesse em baixa temperatura, como ordenamento antiferromagnético do tipo SDW e supercondutividade não convencional. Como a superfície de Fermi é responsável por muitas das propriedades elétricas e magnéticas dos sólidos, determinar a contribuição orbital de cada banda é vital para ter o entendimento da física desses compostos em baixa temperatura, em particular o surgimento da supercondutividade. Portanto, o objetivo deste estudo nos compostos de EuFe2As2 e BaFe2As2 pela técnica ARPES, fora obter a partir do mapa de bandas desses materiais a composição orbital de cada banda que forma a superfície de Fermi, e comparar esses resultados com outras propriedades macroscópicas conhecidas na literatura. Na realidade, muitos estudos sugerem que os orbitais mais planares/bidimensionais (dxy/dx2-y2) tendem a favorecer a supercondutividade nessa classe de materiais. Dessa maneira, a técnica de ARPES se torna uma ferramenta muito poderosa, pois nos permite medir diretamente a estrutura de bandas do material e obter uma diferenciação orbital das bandas que formam a superfície de Fermi. Como veremos mais tarde, ARPES é uma técnica espectroscópica que usa fótons para excitar elétrons do sólido, onde intensidade da fotoemissão é extremamente dependente da geometria da medida, de modo que apenas alguns orbitais do nível 3d do ferro são visíveis para determinadas geometrias do experimento (AU) | |
| Processo FAPESP: | 15/18544-2 - Investigação da Estrutura Eletrônica de Férmions Pesados Através de Espectroscopia de Fotoemissão Resolvida em Ângulo |
| Beneficiário: | Kevin Raduenz Pakuszewski |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Mestrado |