<\/p>\n
FI089A \u2013 T\u00e9cnicas com Luz S\u00edncrotron<\/b><\/u><\/p>\n
Primeiro Semestre de 2018<\/i><\/p>\n
Prof. Eduardo Granado<\/p>\n
Hor\u00e1rios:<\/u> Ter\u00e7as e Quintas, 8:00-10:00, sala IF15. In\u00edcio em 27\/02.<\/p>\n
Bibliografia principal<\/u>:<\/span><\/p>\n Settimio Mobilio, Federico Boscherini, e Carlo Meneghini (Editors), \u201cSynchrotron Radiation: Basics, Methods and Applications \u201d, Springer, 2015 \u2013 e-book dispon\u00edvel no Sistema de Bibliotecas da Unicamp (SBU).<\/i><\/span><\/p>\n Bibliografia suplementar:<\/u><\/span><\/p>\n (I) E. Hippert, E. Geissler, J.L. Hodeau, E. Levi\u00e8re-Berna, J.R. Regnard (Editors), \u201cNeutron and X-ray Spectroscopy\u201d, Springer, 2006 \u2013 e-book dispon\u00edvel no SBU.<\/i><\/span><\/p>\n (II) P. Willmott, \u201cAn introduction to synchrotron radiation: techniques and applications\u201d, Wiley, 2011 \u2013 e-book dispon\u00edvel no SBU.<\/i><\/span><\/p>\n (III) J. Als-Nielsen e D. McMorrow, \u201cElements Of Modern X-Ray Physics\u201d, second edition, Wiley, 2011 \u2013 e-book dispon\u00edvel no SBU.<\/i><\/span><\/p>\n (IV) P. Willmott, Curso online em s\u00edncrotrons e free electron lasers – https:\/\/www.edx.org\/course\/synchrotrons-and-x-ray-free-electron-lasers (curso come\u00e7a em 04\/03)<\/p>\n Avalia\u00e7\u00e3o:<\/u><\/span><\/p>\n O conceito final ser\u00e1 calculado a partir de quatro atividades avaliativas:<\/span><\/p>\n N1:<\/b> prova te\u00f3rica em 03\/05 sobre conte\u00fado lecionado em aula.<\/span><\/p>\n N2:<\/b> prova te\u00f3rica em 28\/06 sobre conte\u00fado lecionado em aula.<\/span><\/p>\n N3:<\/b> Monografia (> 3000 palavras), entregue em 28\/06, com refer\u00eancias, exemplificando uma aplica\u00e7\u00e3o avan\u00e7ada de um dos t\u00f3picos discutidos ao longo do curso, utilizando resultados publicados nos \u00faltimos 10 anos. Devem ser discutidos resultados apresentados em no m\u00ednimo tr\u00eas artigos cient\u00edficos, sem repeti\u00e7\u00e3o de autores nos mesmos, e a interconex\u00e3o entre eles em torno de um tema central deve ser aprofundada na monografia. O aluno n\u00e3o pode ser coautor de nenhum dos artigos citados. O tema da monografia deve ser proposto pelo aluno e aprovado pelo professor at\u00e9 31\/05.<\/span><\/p>\n N4:<\/b> Elabora\u00e7\u00e3o de uma proposta de pesquisa original, em ingl\u00eas, em tema de interesse do aluno, propondo a realiza\u00e7\u00e3o de medidas em uma das linhas existentes no UVX\/LNLS ou em constru\u00e7\u00e3o no SIRIUS\/LNLS, entregue em 28\/06. A proposta pode ser discutida com colegas e\/ou orientador, e n\u00e3o precisa necessariamente gerar um projeto real. Todas as orienta\u00e7\u00f5es gerais e formata\u00e7\u00e3o de propostas exigidos pelo LNLS dever\u00e3o ser observadas.<\/span><\/p>\n A nota final (NF) ser\u00e1 dada pela m\u00e9dia aritm\u00e9tica das quatro avalia\u00e7\u00f5es acima.<\/span><\/p>\n Conceito A: NF >= 8.5<\/span><\/span><\/p>\n Conceito B: 7.0 <\/span><=<\/span> NF < 8.5<\/span><\/span><\/p>\n Conceito C: 5.0 <\/span><=<\/span> NF < 7.0<\/span><\/span><\/p>\n Conceito D: NF < 5.0<\/span><\/span><\/p>\n T\u00f3picos:<\/u><\/span><\/p>\n 1. Introdu\u00e7\u00e3o, Caracter\u00edsticas e Propriedades da Radia\u00e7\u00e3o S\u00edncrotron<\/b><\/span><\/p>\n a. Introdu\u00e7\u00e3o geral \u00e0 radia\u00e7\u00e3o s\u00edncrotron e suas t\u00e9cnicas, motiva\u00e7\u00e3o, vis\u00e3o geral, etc.<\/span><\/p>\n b. Efeitos relativ\u00edsticos em uma casca de noz.<\/span><\/p>\n c. Par\u00e2metros a serem considerados em uma fonte de luz s\u00edncrotron: emiss\u00e3o total, emit\u00e2ncia, brilho, polariza\u00e7\u00e3o, caracter\u00edsticas temporais, coer\u00eancia.<\/span><\/p>\n d. Dipolos magn\u00e9ticos, wigglers.<\/span><\/p>\n e. Onduladores.<\/span><\/p>\n f. Caracter\u00edsticas b\u00e1sicas do anel e dispositivos de inser\u00e7\u00e3o do LNLS\/UVX.<\/span><\/p>\n g. Caracter\u00edsticas b\u00e1sicas do anel e dispositivos de inser\u00e7\u00e3o do LNLS\/Sirius.<\/span><\/p>\n h. Lasers de El\u00e9trons Livres.<\/span><\/p>\n i. Gera\u00e7\u00e3o de radia\u00e7\u00e3o pelo efeito Compton inverso. <\/span><\/p>\n 2. Instrumenta\u00e7\u00e3o em Linhas de Luz S\u00edncrotron<\/b><\/p>\n a. Linhas de Luz na regi\u00e3o de raios-X duros (2000\u201350000 eV)<\/p>\n I. \u00d3ptica de raios-X duros<\/p>\n II. Detetores de raios-X<\/p>\n III. Exemplo 1: Linha XDS do LNLS\/UVX<\/p>\n IV. Exemplo 2: Linha (a ser definida) do LNLS\/Sirius<\/p>\n V. \u00d3ptica de raios-X duros para microscopia (Kb, lentes de raios-X).<\/p>\n b. Linhas de Luz na regi\u00e3o de raios-X moles e UV<\/p>\n \u00d3ptica de raios-X moles, layout b\u00e1sico de linhas de luz nessa regi\u00e3o<\/p>\n<\/li>\n Exemplo 1: Linha PGM do LNLS\/UVX<\/p>\n<\/li>\n Exemplo 2: Linha (a ser definida) do LNLS\/Sirius<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n<\/li>\n<\/ol>\n c. Testes e comissionamento de linhas de luz (exemplo: linha XDS do LNLS\/UVX)<\/p>\n 3. Intera\u00e7\u00e3o Radia\u00e7\u00e3o-Mat\u00e9ria<\/b><\/p>\n a. Descri\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica de ondas eletromagn\u00e9ticas e a intera\u00e7\u00e3o destas com a mat\u00e9ria<\/p>\n b. Descri\u00e7\u00e3o semicl\u00e1ssica da intera\u00e7\u00e3o entre radia\u00e7\u00e3o e mat\u00e9ria<\/p>\n c. Descri\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica da absor\u00e7\u00e3o e espalhamento (2a. Quantiza\u00e7\u00e3o)<\/p>\n d. Espalhamento relativ\u00edstico<\/p>\n 4. Espectroscopia de Absor\u00e7\u00e3o de Raios-X: EXAFS, XANES, XMCD & XLD<\/b><\/p>\n a. Introdu\u00e7\u00e3o fenomenol\u00f3gica ao processo de absor\u00e7\u00e3o de raios-X<\/p>\n b. Absor\u00e7\u00e3o fotoel\u00e9trica de raios-X. Regra de ouro e demais aproxima\u00e7\u00f5es (aproxima\u00e7\u00e3o de um el\u00e9tron, aproxima\u00e7\u00e3o dipolar, aproxima\u00e7\u00e3o s\u00fabita); mecanismos de relaxa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n c. Teoria b\u00e1sica de EXAFS. Fun\u00e7\u00e3o de EXAFS, deriva\u00e7\u00e3o eur\u00edstica (sistemas de dois \u00e1tomos, sistemas de muitos \u00e1tomos, efeitos inel\u00e1sticos, esferas de coordena\u00e7\u00e3o, espalhamento m\u00faltiplo). Efeitos de desordem.<\/p>\n d. Interpreta\u00e7\u00e3o dos par\u00e2metros de EXAFS. Dist\u00e2ncias por EXAFS vs. dist\u00e2ncias cristalogr\u00e1ficas, vari\u00e2ncias de deslocamento paralelas e perpendiculares. Desordem estrutural.<\/p>\n e. T\u00e9cnicas experimentais. \u00d3ptica de raios-X otimizada para XAS, equipamentos de medidas (medidas por transmiss\u00e3o direta, fluoresc\u00eancia e dete\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons e fotocorrente, XAFS dispersivo).<\/p>\n f. Regi\u00e3o de XANES. Origem dos picos pr\u00f3ximos \u00e0 borda. An\u00e1lise semi-quantitativa. Teoria de multipletos e teoria de espalhamento m\u00faltiplo.<\/p>\n g. Dicro\u00edsmo Circular Magn\u00e9tico de Raios-X (XMCD) e Dicro\u00edsmo Linear de Raios-X: fundamentos e regras de soma.<\/p>\n h. Exemplos no LNLS. Estrutura at\u00f4mica e eletr\u00f4nica local em supercondutores de BaFe2As2 [PRB 83<\/b>, 184508 (2011); PRL 107<\/b>, 267402 (2011)]. XANES e XMCD em \u00f3xidos com estrutura perovskita dupla [PRL 98<\/b>, 017204 (2007)]. Outros exemplos.<\/p>\n i. Vis\u00e3o geral das linhas de luz de absor\u00e7\u00e3o de raios-X nos s\u00edncrotrons UVX e SIRIUS do LNLS.<\/p>\n j. Atividade pr\u00e1tica em an\u00e1lise de dados de XANES e EXAFS utilizando softwares ATHENA e ARTEMIS.<\/p>\n 5. Difra\u00e7\u00e3o de Raios-X<\/b><\/p>\n a. Introdu\u00e7\u00e3o \u00e0 cristalografia. Estruturas cristalinas, simetrias, espa\u00e7o rec\u00edproco, espalhamento at\u00f4mico, difra\u00e7\u00e3o, fator de estrutura, problema da fase, m\u00e9todos de Patterson e m\u00e9todos diretos. Espalhamento an\u00f4malo.<\/p>\n b. Difra\u00e7\u00e3o de p\u00f3. Geometrias de reflex\u00e3o, capilar e transmiss\u00e3o. Refinamento de estruturas cristalinas (m\u00e9todo de Rietveld).<\/p>\n c. Difra\u00e7\u00e3o no espa\u00e7o real: fun\u00e7\u00e3o de distribui\u00e7\u00e3o de pares (PDF).<\/p>\n d. Superf\u00edcies. Difra\u00e7\u00e3o a incid\u00eancia razante (GID).<\/p>\n c. Cristalografia de prote\u00ednas.<\/p>\n d. Difra\u00e7\u00e3o ressonante e magn\u00e9tica de raios x.<\/p>\n e. Vis\u00e3o geral das linhas de luz de difra\u00e7\u00e3o de raios-X nos s\u00edncrotrons UVX e SIRIUS do LNLS.<\/p>\n f. Exemplos no LNLS. Refinamentos de estruturas cristalinas em \u00f3xidos de metais de transi\u00e7\u00e3o. Estruturas magn\u00e9ticas de compostos intermet\u00e1licos a base de terra-raras.<\/p>\n g. Atividade pr\u00e1tica em an\u00e1lise de dados de difra\u00e7\u00e3o de p\u00f3 utilizando o software GSAS+EXPGUI.<\/p>\n 6. SAXS – Espalhamento de raios-X a baixos \u00e2ngulos<\/b><\/p>\n a. Introdu\u00e7\u00e3o. Escalas de tamanho de objetos para SAXS. Espalhamento por uma \u00fanica part\u00edcula. Grupos de part\u00edculas.<\/p>\n b. An\u00e1lise de dados. Aproxima\u00e7\u00e3o de Guinier, lei de Porod, poder de espalhamento, fractalidade.<\/p>\n c. Considera\u00e7\u00f5es sobre o experimento de SAXS.<\/p>\n d. Discuss\u00e3o de alguns exemplos (a definir).<\/p>\n 7. Espectroscopias de Fotoel\u00e9trons<\/b><\/p>\n a. Conceitos b\u00e1sicos. Conserva\u00e7\u00e3o de energia, energia de liga\u00e7\u00e3o e energia do fotoel\u00e9tron. Estruturas sat\u00e9lites: acoplamento spin-\u00f3rbita, separa\u00e7\u00e3o de multipletos, deslocamento qu\u00edmico.<\/p>\n b. Espectroscopia de fotoel\u00e9trons em mol\u00e9culas.<\/p>\n c. Distribui\u00e7\u00f5es angulares. Relaxa\u00e7\u00e3o do estado core-hole: decaimento Auger, Auger ressonante e fotoemiss\u00e3o.<\/p>\n d. Fotoemiss\u00e3o em s\u00f3lidos. O modelo de tr\u00eas passos. Fun\u00e7\u00e3o espectral de el\u00e9trons interagentes em um s\u00f3lido. Curvas de distribui\u00e7\u00e3o de energia: banda de val\u00eancia e core-hole.<\/p>\n e. Espectroscopia de fotoel\u00e9tron resolvida em \u00e2ngulo \u2013 ARPES. Estruturas de banda.<\/p>\n 8. Microscopia, Radiografia e Tomografia de raios-X<\/b><\/p>\n a. Radiografia de absor\u00e7\u00e3o.<\/p>\n b. Radiografia por contraste de fase.<\/p>\n c. Imageamento por difra\u00e7\u00e3o de Bragg.<\/p>\n d. Tomografia de raios-X.<\/p>\n e. <\/b>Microscopia de raios-X<\/p>\n 9. T\u00f3picos suplementares <\/b>(a escolher entre difra\u00e7\u00e3o m\u00faltipla, refletometria de raios-X, RIXS, IXS, Raman de raios-X, espalhamento Compton, e HRXES).<\/p>\n <\/p>\n Material Suplementar do curso<\/strong><\/p>\n Slides sobre a \u00d3ptica da linha XDS (X-ray Diffraction and Spectroscopy) do UVX\/LNLS (raios-X duros)<\/a><\/p>\n Artigo sobre a linha XDS do UVX\/LNLS (raios-X duros)<\/a><\/p>\n Artigo sobre a linha IP\u00ca\/SIRIUS (raios-X moles)<\/a><\/p>\n Slides sobre a \u00d3ptica da linha EMA\/SIRIUS (raios-X duros)<\/a><\/p>\n Slides sobre difra\u00e7\u00e3o de p\u00f3 com luz s\u00edncrotron e n\u00eautrons<\/a><\/p>\n Link sobre simetria em cristalografia<\/a><\/p>\n Link para “Joint CFN and NSLS-II Synchrotron Lecture Series”<\/a><\/p>\n Link para “The atomic pair distribution function: past and present” por Simon J. L. Billinge<\/a><\/p>\n Material do curso sobre Pair distribution function ministrado pelo Prof. Simon Billinge durante a 23a. Reuni\u00e3o da Associa\u00e7\u00e3o Brasileira de Cristalografia (Vit\u00f3ria, ES, 5 a 9 de Setembro de 2017)<\/a><\/p>\n Template_Proposals_LNLSv2<\/a><\/p>\n Slides sobre aplica\u00e7\u00e3o cient\u00edfica de XANES e EXAFS em supercondutores \u00e0 base de Fe<\/a><\/p>\n <\/p>\n Guias de Estudo<\/strong><\/p>\n Guia de estudo 1_Mobilio_Cap2<\/a><\/p>\n Guia de estudo 2_Optica de RX<\/a><\/p>\n Guia de estudo 3_Intera\u00e7\u00e3o radia\u00e7\u00e3o-mat\u00e9ria<\/a><\/p>\n Guia de estudo 4_Difra\u00e7\u00e3o I<\/a><\/p>\n Guia de estudo 5<\/a>_SAXS<\/a><\/p>\n Hands-on para an\u00e1lise de dados de difra\u00e7\u00e3o de p\u00f3<\/a><\/p>\n Guia de estudo 6_XAS_Fundamentos<\/a><\/p>\n Hands-on para an\u00e1lise de dados de EXAFS<\/a><\/p>\n Guia de estudo 7_XAS_T\u00e9cnicas<\/a><\/p>\n Guia de estudo 8_Espectrocopia de Fotoemiss\u00e3o e t\u00e9cnicas de Imageamento por raios-X<\/a><\/p>\n <\/p>\n Monografias apresentadas pelos alunos<\/strong><\/p>\n Andr\u00e9 Luiz Fahl<\/strong> – Fun\u00e7\u00e3o de Distribui\u00e7\u00e3o de Pares At\u00f4micos<\/em><\/a><\/p>\n Bernd Christian Meyer<\/strong> – Coherent Diffraction Imaging (CDI): Bragg CDI<\/em><\/a><\/p>\n Carlos William Galdino<\/strong> – Resonant Inelastic X-ray Scattering – RIXS<\/em><\/a><\/p>\n Danilo Rigitano Gomes Silva<\/strong> – T\u00e9cnica de an\u00e1lise de Pair Distribution Function (PDF)<\/em><\/a><\/p>\n Felipe Ferraz Morgado de Oliveira<\/strong> – Applications of X-Ray Absorption in Cuprate Superconductors<\/em><\/a><\/p>\n Felipe Luiz Alvares Vital<\/strong> – Estudando magnetismo com microscopia eletr\u00f4nica de fotoemiss\u00e2o<\/em><\/a><\/p>\n Gustavo Lombardi<\/strong> – Determina\u00e7\u00e3o de Val\u00eancia atrav\u00e9s de Medidas de XAS<\/a><\/em><\/p>\n Kevin Raduenz Pakuszewski<\/strong> – Extra\u00e7\u00e3o do Gap Supercondutor por via da T\u00e9cnica de Espectroscopia de Fotoemiss\u00e3o Resolvida em \u00c2ngulo<\/em><\/a><\/p>\n Lucas Capel Godinho<\/strong> – Aplica\u00e7\u00f5es de espectroscopia de fotoemiss\u00e3o resolvida em \u00e2ngulo \u00e0 investiga\u00e7\u00e3o de estruturas eletr\u00f4nicas 1D ou quasi-1D<\/em><\/a><\/p>\n Marina Ferraz Viana<\/strong> – Difra\u00e7\u00e3o de raios-X aplicada ao estudo de transforma\u00e7\u00f5es de fase durante o tratamento t\u00e9rmico de a\u00e7os<\/em><\/a><\/p>\n Nataly Z. Herrera R.<\/strong> – Resonant photoemission spectroscopy (RPES)<\/em><\/a><\/p>\n Rafael Giovanini de Lima<\/strong> – Uso da t\u00e9cnica de espectroscopia por absor\u00e7\u00e3o de raios-X (XAS) para investiga\u00e7\u00e3o de zinco em plantas e solos<\/a><\/em><\/p>\n Rodolfo Tartaglia Souza<\/strong> – Difra\u00e7\u00e3o Magn\u00e9tica n\u00e3o Ressonante de Raios-X<\/em><\/a><\/p>\n\n
\n
\n