Estudio de la estructura local del GeS₂ mediante absorción de rayos X a alta presión

Abstract

Este trabajo se centra en el estudio de la evolución de la estructura local entorno al Ge en el GeS₂ amorfo bajo condiciones de alta presión, utilizando la técnica de espectroscopía de absorción de rayos X, concretamente la región EXAFS. Se analizaron los espectros EXAFS mediante herramientas como Athena y Artemis, extrayendo parámetros estructurales clave como la distancia Ge–S, el número de coordinación, el factor de desorden y el desplazamiento del borde de absorción. Los resultados revelan una transición estructural amorfa de baja a alta densidad, pasando de una coordinación tetraédrica a un entorno más compacto con coordinación cercana a 6. Esta transición se manifiesta en una reorganización del entorno local del Ge, con implicaciones tanto estructurales como electrónicas. El estudio confirma así la existencia de una transición poliamorfa en el GeS₂, similares a lo observado en otros vidrios calcogenuros.

This thesis focuses on the investigation of the evolution of the local structure around Ge atoms in amorphous GeS₂ under high-pressure conditions by x-ray absorption spectroscopy. The EXAFS spectra were analyzed using software tools such as Athena and Artemis, allowing the extraction of key structural parameters such as the Ge–S bond distance, coordination number, disorder factor, and the absorption edge shift. The results reveal a structural transition from a low-density amorphous phase to a high-density amorphous phase, characterized by a change from tetrahedral coordination to a more compact environment with a coordination number close to 6. This transition is associated with a reorganization of the local environment around Ge atoms, with both structural and electronic implications. The study thus confirms the occurrence of a polyamorphic transition in GeS₂, similar to that observed in other chalcogenide glasses.