Efectos vdW en GIFAD para átomos livianos sobre superficies aislantes

G. A. BOCAN; J.D. FUHR; M.S. GRAVIELLE

Bariloche

Encuentro; XVII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2017

Comisión Nacional de Energía Atómica

La difracción de átomos rápidos en incidencia rasante (GIFAD) es un fenómeno extraordinariamente sensible. Inicialmente reportado para superficies aislantes fue luego observado para variedad de sistemas convirtiéndose en una poderosa técnica de análisis de superficies, así como en una muy útil herramienta para testear superficies de energía potencial (PESs).Lograr una descripción teórica apropiada de GIFAD no es tarea fácil. Un potencial proyectil-superficie que incluya las características clave de la interacción, y una representación de la dinámica de dispersión que retenga el carácter cuántico del proceso son ingredientes necesarios para lograr un buen acuerdo con los experimentos. En este trabajo combinamos una descripcón de la interacción proyectil-superficie a través de una PES tridimensional construida a partir de cálculos con teoría de la funcional densidad (DFT) de alta precisión, con un tratamiento semi-cuántico del proceso de dispersión elástica a partir de la surface initial value representation (SIVR). Los estudios téoricos de GIFAD que incluyen vdW son todavía escasos. Sin embargo, para ciertos sistemas y condiciones de incidencia el rol de vdW podría ser significativo. En un trabajo reciente reportamos importantes efectos vdW para GIFAD de H/LiF(001). Es entonces el objetivo de esta presentación analizar en profundidad esos resultados.Para observar efectos vdW en los patrones de difracción es necesario que: i) el proyectil tenga una polarizabilidad relativamente alta, ii) no haya efectos de polarización a lo largo del canal, y iii) los valores de energía perpendicular de incidencia sean suficientemente bajos para que el proyectil se refleje relativamente lejos de la superficie.En un cálculo DFT standard la energía de intercambio y correlación se aproxima por una funcional local o semi-local que deja de lado las interacciones vdW. Los resultados que presentamos posicionan a GIFAD como un control de calidad altamente sensible para los diversos modelos disponibles para recuperar vdW en DFT, y por lo tanto como una herramienta prometedora en el desarrollo de descripciones más precisas de estas interacciones.