Propiedades cinéticas y morfológicas durante la autodifusión de nanoestructuras metálicas de alta razón de aspecto

MARCOS F. CASTEZ

INIFTA, La Plata

Congreso; Cuarto Encuentro de Física y Química de Superficies (FyQS IV); 2009

Universidad Nacional de La Plata

        El proceso de difusión superficial en sistemas metálicos nanoestructurados en generalprovoca que tales nanoestructuras sean inestables a temperaturas cercanas a la ambiente, y quedecaigan en escalas de tiempo relativamente cortas, lo que es un factor limitante en las posiblesaplicaciones tecnológicas. En particular, cuando tales nanoestructuras presentan una alta razón de aspecto, los procesos autodifusivos pueden traer aparejados importantes cambios cualitativos en su geometría, como ser la pérdida de la convexidad, formación de cuellos y cavidades, etc. Cantidades relevantes en la práctica, como ser el área superficial, tienen un comportamiento cinético que depende de la geometría de la nanoestructura, por lo que pueden, a consecuencia de su propia evolución, formarse estructuras que representan estados metaestables, en los que la autodifusión es mínima en las superficies y la contribución más importante es el transporte en el seno del metal. En el presente trabajo, estudiamos estos sistemas combinando cálculos analíticos con simulaciones computacionales, incluyendo técnicas tales como el método de Monte Carlo Cinético, Dinámica Molecular y la integración numérica de modelos continuos. Finalmente, presentamos un tratamiento (mediante un desarrollo de Fourier generalizado) que permite construir ecuaciones paramétricas para describir los estados transitorios durante la evolución tanto de superficies (curvas, en el caso bidimensional) cerradas como de patrones periódicos de alta razón de aspecto.