Caracterização in-situ e determinação estrutural de filmes ultra-finos deFeO/Ag(111), Fe3O4/Pd(111), Grafeno/Ni(111) e Au/Pd(100) - Guilherme Jean Pereira de Abreu (2011)
As propriedades físicas de sistemas de baixa dimensionalidade são bastante inuenciadas pelas primeiras camadas atômicas, e uma maneira de se estudar essas poucas camadas é através da preparação de lmes ultra-nos sobre substratos monocristalinos. É de especial interesse a determinação das propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas de tais sistemas, que podem ser exploradas através de técnicas de física de superfície, como espectroscopia de fotoelétrons (XPS), difração de elétrons de baixa energia (LEED), difração rasante de elétrons de alta energia (RHEED), espectroscopia Mössbauer de létrons de conversão (CEMS), magnetometria Kerr (MOKE), dentre outras.Este trabalho se dedica à investigação da estrutura cristalográca e magnética de lmes ultra-nos de óxidos de ferro (FeO/Ag(111) e Fe3O4/Pd(111)), de ouro (Au/Pd(100)) e de grafeno (C/Ni(111) e C/Fe/Ni(111)) preparados por epitaxia de feixe molecular (MBE) emum sistema de ultra-alto-vácuo. As amostras foram caracterizadas quimicamente através da técnica XPS, enquanto as propriedades magnéticas foram avaliadas através das técnicas CEMS e MOKE. A análise do crescimento foi realizada via RHEED enquanto a eterminaçãodas estruturas cristalinas compostas de poucas monocamadas (ML) foi realizada via LEED. A análise do espectro de fotoemissão de FeO/Ag(111) mostra que o lme é terminado em oxigênio e o cálculo estrutural mostra uma estrutura ligeiramente distinta da esperada,com um fator de conabilidade relativamente baixo (RP = 0:26 § 0:04). A análise LEED ) indica uma estrutura muito próxima daquela teriormente relatada em alguns trabalhos experimentais, ou seja espinélio invertido com fator RP =0.18§0:04. Através de MOKE e CEMS, foram estudadas as propriedades magnéticas das primeiras camadas deste lme, assim como monitorado o processo de difusão de Fe na matriz de Pd induzido pelo annealing dos lmes. Os lmes de grafeno sobre Ni(111) foram preparados a partir da decomposição do propileno (C3H6) sobre a superfície aquecida e a análise LEED mostra que ocorre a iiiformação de apenas uma camada de grafeno (1ML-C/Ni(111)). Foram também preparadas amostras com algumas monocamadas de ferro intercaladas entre o grafeno e o substrato (C/57Fe/Ni(111)). Para 2ML de ferro foi encontrado um empilhamento do tipo FCC com fator RP =0.23 e através da espectroscopia Mössbauer foi investigado o magnetismo dascamadas de ferro intercaladas entre o grafeno e o substrato.Para os lmes de Au sobre Pd(100) preparados a temperatura ambiente foi observado um crescimento pseudomórco até 10ML, com um crescimento do tipo camada por camada (Frank-van-der-Merwe) até 3ML e no modo Stranski-Krastanov entre 4 e 10ML. Análises LEED dos lmes de 1, 2 e 3ML de Au com fatores RP =0.21§0:04, RP =0.27§0:05e RP =0.31§0:06, respectivamente, mostram uma distorção tetragonal e estas análises apresentam boa concordância com cálculos DFT.