Excitaciones electrónicas en LiH por dispersión inelástica de rayos X

Abstract

La dispersión inelástica de rayos X es una herramienta poderosa para el estudio de la estructura electrónica de la materia. En esta técnica espectroscópica, rayos X duros inciden en el sistema de estudio entregándole energía y momento, y la radiación dispersada contiene información sobre las excitaciones electrónicas que tienen lugar en el sistema. En este trabajo se presenta un estudio experimental de las excitaciones electrónicas en hidruro de litio por medio de dispersión inelástica de rayos X para diferentes valores de momento transferido. Los experimentos fueron desarrollados en la linea XDS del Laboratorio Nacional de Luz Sı́ncrotron situado en la ciudad de Campinas, Brasil. La contribución de los electrones de coraza al espectro total de excitaciones fue sustraída para todos los valores de momento transferido medidos. La estructura fina cercana al borde de absorción, en los espectros de excitaciones de electrones de coraza, y su dependencia con la magnitud del momento transferido fue estudiada en detalle y complementada con cálculos de primeros principios implementados en dos códigos. A partir de este análisis se pudo identificar que el primer pico observado en el espectro corresponde a un excitón de coraza Li 1s de simetría p. Además, los cambios observados al aumentar la magnitud del momento transferido pueden atribuirse a un aumento sostenido en la contribución relativa de canales de excitación monopolares al espectro total. El espectro de excitación de electrones de valencia fue analizado en el régimen de momento transferido bajo. Utilizando cálculos de estructura de bandas de cuasi–partícula disponibles en la literatura, se pudieron identificar las estructuras principales observadas con transiciones dipolares desde la banda de valencia hacia estados desocupados en la banda de conducción. Se realizó un estudio de la distribución espectral del fondo de radiación en experimentos IXS para diferentes configuraciones experimentales. La dependencia de la intensidad del fondo de radiación con la energía incidente debe ser tenida en cuenta al realizar el procesamiento de los datos experimentales, de manera a poder identificar correctamente las contribuciones al espectro medido correspondientes a los procesos de interés.