Estudo dos efeitos de altas pressões na liga nanoestruturada Bi2Te3 produzida por mecano-síntese: [tese]

Abstract

Uma mistura dos pós elementares Bi e Te na composição nominal Bi40Te60 foi produzida por mecano-síntese. Sua estrutura e comportamento térmico foram estudados por difração de raios x (XRD-x-ray diffraction) e calorimetria diferencial de varredura (DSC- differential scanning calorimetry). Após 3 horas de moagem foi verificada por XRD a nucleação de uma fase nanométrica Bi2Te3 de estrutura romboédrica com uma pequena fração de óxido de telúrio. Com base nas medidas DSC uma pequena quantidade de amostra foi tratada a 358 oC por 9 horas em atmosfera inerte. A técnica de XRD mostrou o desaparecimento do TeO2 e o surgimento da fase Bi2TeO5. Efeitos de altas pressões sobre este material foram investigados por difração de raios x usando luz síncrotron. Uma transição de fase isomórfica foi observada em torno de 2GPa a qual foi identificada como uma transição topológica eletrônica (ETT - electronic topological transition). Uma seqüência de fases foi observada com o aumento da pressão: (1) a fase romboédrica, estável em condições ambientes, se transforma numa fase ortorrômbica em torno de 9.1 GPa a qual é observada até 17 GPa. (2) Uma fase cúbica de face centrada é observada entre 14 e 18.8 GPa; (3) Uma fase cúbica simples é observada de 17 até pelo menos 31.7 GPa. Modelos estruturais para todas as fases foram estabelecidos e foram usados para o refinamento dos padrões XRD.