Servicios Personalizados
Revista
Articulo
Indicadores
- Citado por SciELO
- Accesos
Links relacionados
- Similares en SciELO
Compartir
Revista mexicana de física
versión impresa ISSN 0035-001X
Rev. mex. fis. vol.57 supl.1 México feb. 2011
Electron dynamics of transition metal compounds studied with resonant soft xray scattering
J. JiménezMier,a G. HerreraPérez,a P. OlaldeVelasco,a,b G. Carabalí,a E. Chavira,c P. de la Mora,d W.L. Yang,b J. Denlinger,b A. Moewes,e and R. Wilks,e.
a Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F., 04510, México.
b The Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA.
c Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México, México D.F., 04510, México.
d Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, México D.F., 04510, México.
e Department of Physics and Engineering Physics, University of Saskatchewan, Canada.
Recibido el 10 de marzo de 2010
Aceptado el 31 de agosto de 2010
Abstract
High resolution experimental data for resonant soft xray scattering of transition metal compounds are shown. The compounds studied are the ionic transition metal difluorides, ionic and covalent orthovanadates and members of the La1xSrxCoO3 perovskite family. In all compounds we studied the transition metal L2,3 edge and also the ligand (oxygen or fluorine) K edge. For the ionic compounds the transition metal data are in good agreement with atomic multiplet ligand field calculations that include charge transfer effects. Density functional calculations give very useful information to interpret the ligand xray emission data. The experimental metal Lα emission data show that the region between valence and conduction bands in the difluorides has several dexcited states. At the L2edge of the ionic orthovanadates we found the signature of a fast CosterKronig decay process that results in a very localized emission peak. Changes in the oxidation sate in the La1xSrxCoO3 compounds are observed at both the metal L2,3 edge and the oxygen K edge absorption spectra.
Keywords: Resonant inelastic xray scattering; transition metal oxides and fluorides; electronic structure; CosterKronig decay.
Resumen
Se presentan datos experimentales para el esparcimiento resonante de rayos x en compuestos de metales de transición. Los compuestos estudiados son los difluoruros de metales de transición que son iónicos, ortovanadatos iónicos y covalentes, y varios miembros de la familia de Perovskitas La1xSrxCoO3. En todos los compuestos estudiamos la orilla L2,3 del metal de transición y la orilla K del ligando (oxígeno o fluor). Para los compuestos iónicos los datos del metal de transición están en buen acuerdo con cálculos de multiplete atómico con campo ligante que incluyen transferencia de carga. Cálculos que emplean funcionales de densidad dan información muy útil para interpretar los datos de emisión de rayos x en la orilla del ligando. Los datos de emisión Lα muestran que la region entre las bandas de valencia y conducción en los difluoruros tiene estados excitados d. En la orilla L2 de los ortovanadatos ionicos encontramos características de un proceso CosterKronig de decaimiento que da lugar a un pico de emision muy localizado. En las orillas L2,3 del metal y K de oxígeno se observaron cambios en el estado de oxidación en los compuestos La1xSrxCoO3.
Descriptores: Esparcimiento inelástico de rayos x; óxidos y fluoruros de metales de transición; estructura electrónica; decaimiento CosterKronig.
PACS: 78.70.Ck; 78.70.En
DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF
Acknowledgments
This work was performed at the Advanced Light Source, which is supported by DOE (DEAC0376sF00098). This work was partly supported by CONACyT under project No. 56764. P. OlaldeVelasco would like to thank the Beca Mixta program of CONACyT, México.
References
1. A. Kotani and S. Shin, Rev. Mod. Phys. 73 (2001) 203. [ Links ]
2. F.M.F. de Groot and A. Kotani, Core Level Spectroscopy of Solids (CRC Press, Boca Raton, Florida, 2008). [ Links ]
3. J.J. Jia et al., Rev. Sci. Instrum. 66 (1995) 1394. [ Links ]
4. O. Fuchs et al., Rev. Sci. Instrum. 80 (2009) 063103. [ Links ]
5. E.I. Esmail and D.S. Urch, Spectrochimica Acta 39A (1983) 573. [ Links ]
6. G. Herrera et al., J. SolGel Sci. Technol. 46 (2008) 1. [ Links ]
7. J. JimenezMier, G. Caravalí, P. OlaldeVelasco, E. Chavira, W.L. Yang, J. Denlinger, unpublished results. [ Links ]
8. R.D. Cowan, The Theory of Atomic Structure and Spectra (University of California Press, Berkeley, 1981). [ Links ]
9. Blaha, K. Schwarz, G.K H. Madsen, D. Kvasnicka, and J. Luitz, WIEN2K: An Augmented Plane Wave and Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties (Vienna University of Technology, Austria, 2001). [ Links ]
10. G.K. Madsen and P. Novák, Europhys. Lett. 69 (2005) 777; www.wien2k.at/reg user/textbooks/Constraint U.pdf [ Links ]
11. J.P Perdew, K. Burke and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77 (1996) 3865. [ Links ]
12. P. OlaldeVelasco, W.L. Yang, J. Denlinger , P. de la Mora, and J. JimenezMier, unpublished results. [ Links ]
13. J. JimenezMier, D.L. Ederer and T.A. Schuler, Phys. Rev. A 72 (2005) 052502. [ Links ]
14. J. JimenezMier et al., Rev. Mex. Fís. S 53 (2007) 38. [ Links ]
15. J. JimenezMier et al., Phys. Rev. B 65 (2002) 184105. [ Links ]
16. M.O Krause and J.H. Oliver, J. Phys. Chem. Ref. Data 8 (1979) 329. [ Links ]
17. V.A. Gubanov, D.E. Ellis, and A.A. Fotiev, J. Sol. State Chem. 21 (1977) 303. [ Links ]
18. P. Le Févre et al., Phys. Rev. B 69 (2004) 155421. [ Links ]
19. O. Toulemonde, N. N'Guyen, F. Studer, and A. Traverse, J. Sol. State Chem. 158, (2001) 208. [ Links ]
20. M. Abbate et al.,Phys. Rev. B 47 (1993) 16124. [ Links ]
21. M. Magnuson, S.M. Butorin, C. Sathe, J. Nordgren, and P. Ravindran, Europhys. Lett. 68 (2004) 289. [ Links ]