Estudio de excitaciones electrónicas en MgB2 por medio de dispersión inelástica de rayos x

G. STUTZ; G. TIRAO; V.M. SILKIN; A. BALASSIS; E.V. CHULKOV; P.M. ECHENIQUE; E. GRANADO; A.F. GARCÍA-FLORES; P.G. PAGLIUSO

Huerta Grande, Córdoba

Congreso; Sólidos 2007; 2007

Fa.M.A.F.

Después del descubrimiento de superconductividad en diboruro de magnesio, surgió un graninterés por investigar excitaciones electrónicas en este compuesto. Los primeros estudios sebasaron en cálculos de la función respuesta dieléctrica y su dependencia con la energía y el momento. Estudios experimentales recientes basados en espectroscopía de dispersión inelástica de rayos x (IXSS) verificaron modos colectivos de excitación, predichos a bajas energías y momentos.En este trabajo extendemos los estudios experimentales y teóricos a mayores transferenciasde momento, región dominada fundamentalmente por excitaciones individuales de electrones devalencia. Experimentos de IXSS utilizando un espectrómetro de alta resolución se realizaron enla estación experimental D12A-XRD1 del Laboratorio Nacional de Luz de Sincrotrón (LNLS).Espectros de excitación electrónica se midieron en muestras de MgB2 policristalino en un ampliorango de transferencia de momento. Los espectros medidos se comparan con resultadosteóricos de la función de pérdida de energía calculada en el marco de la TDLDA. En la regiónde baja transferencia de momento la dispersión de plasmones observada se encuentra en muybuen acuerdo con resultados experimentales previos y con las predicciones teóricas. En laregión intermedia el espectro medido exhibe una estructura de doble pico, correspondiendo elde menor energía a excitaciones colectivas con momento en el plano hexagonal, mientras que elde mayor energía fue asignado a transiciones interbandas intensas que se reflejan en la funciónde pérdida de energía calculada con momento paralelo al eje c. Cierta estructura fina observadaa energías mayores puede correlacionarse con excitaciones interbandas predichas por el modeloteórico para momentos intermedios. En la región de alta transferencia de momento, además delensanchamiento natural, estructuras que se atribuyen a la excitación de electrones de coraza 2sy 2p del Mg se hacen visibles en el espectro experimental.