O efeito do estado de valência e da geometria do local nos espectros de perda de energia de elétrons Ti L3,2 e O K das fases TixOy

Estruturas de perda de energia de elétrons L3,2 de titânio e O K (ELNES) de sete óxidos de Ti foram medidas em um microscópio eletrônico de transmissão para obter informações sobre o estado de valência e a geometria do local de Ti. A coordenação de Ti em todas as fases estudadas é octaédrica, enquanto os estados de valência presentes são Ti2+, Ti3+ e Ti4+. Efeitos de distorções dos poliedros são particularmente observados para dois óxidos com estado de valência misto Ti3+-Ti4+, ou seja, as fases Magnéli Ti4O7 e Ti5O9. Um proeminente pré-pico na borda Ti L3 é atribuído às distorções dos poliedros ortorrômbicos nesses compostos, levando a um complexo desdobramento de campo cristalino. O efeito do estado de valência se manifesta em um deslocamento químico sistemático das linhas brancas de Ti em 2 eV por estado de valência. Com base nos espectros de ELNES L3,2 de Ti coletados, propomos uma nova técnica de quantificação para a determinação de relações Ti4+/Ti3+. Espectros complementares de ELNES O K foram bem reproduzidos por cálculos da Teoria do Funcional da Densidade, revelando que a borda O K é sensível à ligação covalente em todos os óxidos analisados.