Síntese do isolante topológico Bi2Se3 utilizando o analisador isocórico TBDTA
Nome: MESSIAS BICALHO CEVOLANI
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 30/03/2022
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| ALFREDO GONÇALVES CUNHA | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
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| ALFREDO GONÇALVES CUNHA | Orientador |
| CLEOCIR JOSÉ DALMASCHIO | Examinador Externo |
| JONDER MORAIS | Examinador Externo |
| THIAGO EDUARDO PEDREIRA BUENO | Examinador Externo |
| VAGNER EUSTÁQUIO DE CARVALHO | Examinador Externo |
Páginas
Resumo: Vários estudos foram realizados sobre a síntese do isolante topológico Bi2Se3 a volume constante, com a utilização do aparelho TBDTA, elaborado a partir de modificações feitas ao Analisador Termobarométrico (TBA). Este aparelho permite monitorar a pressão, temperatura da amostra e temperatura diferencial durante experimentos de síntese, decomposição e evaporação de substâncias em processos a volume constante. O monitoramento dos parâmetros termodinâmicos durante a síntese permitiu verificar a influência da quantidade do elemento selênio dentro das ampolas de reação na qualidade cristalina e nas propriedades da estrutura de bandas eletrônicas do Bi2Se3, incluindo o surgimento dos estados topológicos de superfície verificado a partir de medidas de ARPES. A partir das observações realizadas, foi possível elaborar uma rota de síntese com quatro tratamentos térmicos que promovem a homogeneização e cristalização da amostra. A evaporação do selênio puro também foi estudada para comparar a sua pressão de equilíbrio com a do composto Bi2Se3. Para o selênio puro foi verificado que a transição líquido/gás não é semelhante a de um gás ideal, incialmente o selênio líquido evapora formando um gás com moléculas de vários átomos de selênio, em seguida ocorre a decomposição em moléculas menores a medida que a temperatura aumenta. Isso indica que o número de partículas gasosas aumenta com a temperatura. Foram produzidas amostras de Bi2Se3 com dopagem metálica. Medidas de ARPES mostraram o surgimento dos estados topológicos de superfície e que a dopagem feita com alumínio a 1 % promove o deslocamento da energia de Fermi em direção à banda de valência.
