Retrodispersión de iones lentos de H+ por HOPG: formación de iones negativos

F. BONETTO; M. A. ROMERO; A. IGLESIAS-GARCÍA; R. A. VIDAL; J. FERRÓN; E. C. GOLDBERG

Gramado

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

La formación de iones negativos en la dispersión de protones por una superficie de grafito pirolítico altamente orientado (HOPG) se analizó teórica y experimentalmente para un gran rango de energías cinéticas de los protones incidentes. Las preguntas abiertas relacionadas con los efectos de correlación electrónica y la influencia de la estructura de bandas de superficie detallada trataron de ser respondidas por propuestas teóricas adecuadas. Se analiza la importancia de considerar la matriz de densidad del sólido en nuestra descripción de la superficie. La comparación con el experimento de las diferentes aproximaciones límite de la repulsión electrónica en el estado atómico, muestra que la validez esperada varía de acuerdo a la velocidad de los iones. Sin embargo, la primera y más notable conclusión obtenida a partir de esta comparación es la no validez de un enfoque adiabático del nivel de energía desplazado por las interacciones con los átomos de la superficie, cuando la incertidumbre en energía introducida por la velocidad del ion se vuelve del orden de la repulsión electrónica en el estado fundamental de hidrógeno. En resúmen, el análisis realizado en cada configuración experimental muestra que a pesar de las fracciones de iones similares obtenidas en ambas configuraciones, forward y backscattering, la física es muy diferente. En la configuración de forwardscattering la energía de salida perpendicular mucho más baja conduce a una pérdida de la memoria de la trayectoria de entrada y a un estado de carga determinado por el proyectil lejos de la superficie, donde el límite de correlación infinita proporciona un escenario apropiado. En la configuración de backscattering, el ancho de nivel introducido por el rápido movimiento del protón comienza a jugar un papel importante al disminuir la repulsión de Coulomb efectiva U. El límite de U pequeño es el adecuado para describir los experimentos en este caso, y la suposición de niveles de energía constantes para el átomo permite un buen acuerdo con las mediciones a las mayores energías entrantes.