Estudo de ordenamento multipolar elétrico em holmio por difração de raios-X

Ordenamentos multipolares elétricos da camada 4f do holmio foram sistematicamente estudados pela primeira vez por difração de raios-X nos regimes não-ressonante e ressonante (borda L3) e nas fases antiferromagnética helicoidal e ferromagnética cônica. O ordenamento dos multipolos elétricos é resultante do forte acoplamento spin-órbita e possui a mesma estrutura que o ordenamento magnético evidenciado por medidas em função da temperatura. A natureza quadrupolar dos satélites observados no espectro de difração a 2 t e 4 t das reflexões de Bragg, foram evidenciadas por medidas em função do momento transferido Q no regime não-ressonante. Os picos satélites ô observados na fase ferromagnética surgem do ordenamento helicoidal cônico dos quadrupolos elétricos. O fenômeno de interferência entre satélites 2 t : quadrupolar elétrico - dipolar magnético, medidos na borda L3do Ho foi observada por difração ressonante de raios-X. Uma interpretação qualitativa da interferência construtiva e destrutiva visto para diferentes reflexões foi apresentada. Observou-se uma inversão de fase dos satélites quadrupolares em relação aos picos de Bragg, que foi explicada través de um modelo que considera a teoria do tensor de susceptibilidade anisotrópico (ATS) aplicado a sistemas incomensuráveis. Este trabalho também abrange a montagem e o comissionamento da linha de luz XRD2, no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), que é dedicada ao estudo de estruturas magnéticas e de ordenamentos orbitais e multipolaresMultipolar ordering in metallic holmium 4f shell was extensively studied for the first time, by resonant and non resonant X-ray scattering at the helical antiferromagnetic and conical ferromagnetic phases. The strong spin-orbit coupling drives the multipolar order as it was experimentally confirmed through the temperature dependence of the ordering wave-vector t . The quadrupolar nature of the 2 t and 4 t satellite peaks, measured in the non-resonant regime, were in good agreement with calculations of the form factor Q- dependence. Non magnetic satellite peaks observed at t in the ferromagnetic phase correspond to the conical ordering of the 4f quadrupoles strongly coupled to the magnetic ordering. Positive and negative interference effects at 2 t measured with resonant X-ray scattering at Ho L3 edge correspond to the addition or subtraction of the magnetic and quadrupolar resonant enhancements at the s-p polarization channel and at the quadrupolar transition 2p ® 4f. An apparent "phase inversion" observed for the 2 t and 4 t satellite peaks was interpreted using the anisotropic tensor susceptibility (ATS) theory applied to incommensurate systems. The construction and commissioning of the XRD2 beamline at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS) dedicated to the study of charge, orbital and magnetic structures was also an important part of this wor