Canales de disipación de energía en procesos de reflexión y adsorción de átomos y moléculas en superficies metálicas

I. GOIKOETXEA; L. MARTIN-GONDRE; G.A. BOCAN; M. BLANCO-REY; J.I. JUARISTI; M. ALDUCIN; R. DÍEZ MUIÑO

Gramado

Encuentro; VII Encuentro Sudamericano de Colisiones Inelásticas en la Materia; 2014

ESCIM

La descripción teórica de los procesos de reflexión y adsorción de átomos y moléculas diatómicas de energías térmicas en superficies metálicas se basa habitualmente en la aproximación adiabática. Gracias a formalismos teóricos capaces de alcanzar niveles muy altos de precisión (la teoría del funcional de la densidad, DFT, por ejemplo), la dinámica de estos procesos y las probabilidades con que pueden ocurrir en función de distintos parámetros presentes en el sistema, se pueden describir de forma cualitativa y, en muchos casos, cuantitativa. A pesar del éxito demostrado por la aproximación adiabática en este contexto, es cierto que este tipo de procesos puede y, en ocasiones, tiene que venir acompañado de distintos canales de disipación de energía. Los más importantes entre ellos son la excitación de pares electrón-hueco y la excitación de fonones en la superficie. En esta contribución describimos distintas aproximaciones teóricas que pueden servir para describir estos procesos disipativos, estudiamos distintos casos en los que tienen relevancia y discutimos la importancia relativa de cada uno de los canales de disipación con ejemplos concretos. En particular, nos centraremos, entre otros sistemas, en la pérdida de energía de átomos de nitrógeno en superficies de plata [1] y en la pérdida de energía sufrida por átomos calientes de hidrógeno que se difunden en superficies de Paladio [2]. Utilizaremos, por último, este mismo modelo teórico para estudiar la diferencia en la reactividad de la superficie de tungsteno cuando la constante de red se expande al crecer epitaxialmente encima de hierro [3]. [1] L. Martin-Gondre, G. A. Bocan, M. Blanco-Rey, M. Alducin, J. I. Juaristi y R. Díez Muiño, Journal of Physical Chemistry C 117 (2013) 9779. [2] M. Blanco-Rey, J. I. Juaristi, R. Díez Muiño, H. F. Busnengo, G.-J. Kroes y M. Alducin, Physical Review Letters 112 (2014) 103203. [3] I. Goikoetxea, J. I. Juaristi, R. Díez Muiño y M. Alducin, Physical Review Letters 113 (2014) 066103.