Neste trabalho, estivemos interessados em estudar os processos físicos envolvidos na emissão de elétrons de um sólido devido a foto-ionização de um nível de caroço; mais especificamente no caso da camada L dos metais de quinto período incluindo Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, In, Sn e Sb. O estudo sistemático dos processos de foto-emissão ao longo da série, pode ser utilizado para verificar a natureza de alguns processos que notoriamente estavam ligados à configuração da banda de valência; por exemplo, a formação de satélites devido à multiplos estados finais, segundo o modelo de uma vacância espectadora, ou em outras palavras, devido à blindagem do foto-buraco (estado inicial) por elétrons de valência em orbitais mais localizados (como os 4d) tem uma dependência muito grande com a população do nível 4d; onde a formação de satélites é muito mais evidente para os metais com a banda 4d incompleta que para os metais com banda 4d completa. Por outro lado, no caso dos metais com hibridização sp da banda de valência (In, Sn e Sb) é evidente a formação de uma série de plasmons bem definidos tanto para os espectros XPS quanto para Auger.
Uma das motivações mais práticas para este trabalho está no fato de que apesar destas duas técnicas (XPS e XAES) serem as mais adequadas no estudo de problemas envolvendo física de superfícies; ainda existe uma grande dificuldade em se analisar quantitativamente os resultados experimentais. Obviamente, o progresso na análise quantitativa dos dados, está inteiramente ligado ao entendimento dos processos físicos que ocorrem na emissão de elétrons; alguns exemplos claros disto foram abordados ao decorrer do trabalho como: a utilização de uma função correta para descrever a forma de linha de um pico XPS incluindo as contribuições Lorentzinas, Gaussianas, e quando necessário assimetrias; a subtração de satélites de raios-x; e subtração de background
gerado pelos elétrons espalhados inelasticamente. Esta última talvez seja uma das maiores fontes de erro na análise dos resultados experimentais; contudo, é verificado um significativo progresso entre as diferentes formas propostas para background (Linear e Polinomial, Shirley e Tougaard), que só foi possível com o entendimento da física envolvida no processo de espalhamento inelástico dos elétrons .
Em relação aos resultados obtidos por XPS neste trabalho podemos destacar: 1) A utilização eficiente de uma fonte convencional (ânodo de Ti) para um estudo inédito dos níveis 2s, 2p1/2 e 2p3/2 dos metais da série em questão.
2) Obtenção do tempo de vida destes níveis pela medida direta da largura de linha.
3) Verificação direta da contribuição Coster-Kronig L2L3X dentro dos canais de
relaxação dos foto-buracos em L2 e L3.
No caso das transições Auger, destacamos:
1) Apresentamos um estudo mais detalhado sobre a formação de satélites na transição L1M4,5M4,5. Usando apenas os resultados experimentais obtidos com radiação
de Ti, cálculos teóricos da contribuição atômica, e a regra de seleção para CK; provamos em definitivo que a origem do satélite neste caso era devido somente a um processo de shake-up (ou blindagem) do estado inicial.
2) Em uma segunda etapa, verificamos a formação de satélites em diferentes transições (com ênfase para as L2,3M4,5M4,5 ) nos limites da Aproximação Adiabática e
Abrupta, variando a energia dos fótons e passando pelos diferentes limiares de excitação dos níveis 2p3/2, 2p1/2 e 2s. Neste caso foi possível separar para a Ag, a contribuição
devido a C-K na formação do satélite de estado final, confirmando os resultados obtidos por XPS; onde esta é muito pequena em relação à contribuição devido à shake-up (totalmente oposto ao caso dos metais 3d, em particular para Cu, onde a maior contribuição era devido à C-K).
3) Por último, utilizamos um modelo de cálculo atômico na aproximação de camadas fechadas para modelar a forma de linha das transições Auger mais intensas na série dos LMM e LMN, para todos os metais abordados no trabalho. Mostramos a quebra do limite LS para o tratamento do estado final, e através de uma comparação dos dados experimentais com uma simulação teórica, verificando que o limite IC é mais apropriado no caso deste metais. Somente para o caso do Rh conseguimos encontrar um
cálculo, feito pôr Chen [ref. 20 capítulo 5] usando correções relativísticas para os auto- estados da configuração, e Interação de Configurações para o cálculo das intensidades dos multipletos. Este verificou-se mais apropriado pelo fato de utilizar uma base mais completa que o nosso no cálculo das intensidades; por outro lado, a comparação em energia dos multipletos é melhor no nosso caso, por utilizarmos um parâmetro de separação devido à spin-órbita, obtido dos experimentos de XPS. No caso especial das transições LMN é surpreendente que um cálculo atômico simule tão bem os espectros, visto que, um dos estados pertence à banda de valência.
Apesar do trabalho ter sido feito de forma sistemática para toda a série, alguns pontos levantados, merecem um melhor estudo em trabalhos futuros. Podemos destacar entre eles:
1) Estudo mais detalhado sobre a formação de satélites no caso de XPS. No caso da Ag, notamos que os espectros XPS não possuem satélites, mesmo sendo excitados com energia muito acima dos limiares (aproximação abrupta). Por outro lado, as transições Auger apresentam um forte satélite devido à shake-up do estado inicial.
2) Será interessante, repetir as experiências de XPS utilizando radiação sincrotron, principalmente para os casos em que não foi possível determinar a largura de linha, usando a radiação de Ti.
3) Da mesma forma, que fizemos para Ag, poderemos verificar a natureza dos satélites de estado final, nos espectros Auger, excitando com diferentes energias de fótons para os outros metais.
4) Estudar a dependência com a energia de fóton com o satélite de shake-up; ou seja, determinar a transição entre os limites da Aproximação Adiabática e Aproximação Abrupta.