IFIS - LITORAL   24734
INSTITUTO DE FISICA DEL LITORAL
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Generación de nanopartículas de Fe por bombardeo iónico: un estudio multi-técnica
Autor/es:
CANDIA A.; PASSEGGI (H) M C ; MONTORO S.; RUANO G.; POMIRO F.; FERRON J
Reunión:
Congreso; 101a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2016
Institución organizadora:
Facultad de Ciencias. UTN
Resumen:
G11 Instituto de F´ısica del Litoral (CONICET-UNL)La pirita (FeS2) es un mineral natural abundante, con estructura cristalina c´ubica (grupo espacial Pa3), diamagnetico y semiconductor en su forma nativa. Al tratarse de un material de bajo costo, es la materia prima en la producci´on industrial de hierro y ´acido sulf´urico. Actualmente, debido a sus potenciales aplicaciones, es objeto de estudio en ciencia b´asica en un amplio espectro de temas que van desde la bioqu´ımica primordial [1] hasta el  desarrollo de semiconductores a escala nanom´etrica [2]. Nuestro estudio apunta a la generaci´on de peque?nos dominios magn´eticos (de dimensiones nanosc´opicas) de Fe0 en pirita a partir de la reducci´on del Fe2+ constituyente del mineral mediante el bombardeo con iones He+. Para ello, se ha realizado un estudio multi-t´ecnica de dicho proceso,generando y caracterizando tales nanopart´ıculas (Nps). En este trabajo presentamos resultados de la formaci´on de Nps de Fe0 sobre pirita en ultra alto vac´ıo (UHV), a partir del bombardeo con iones He+ de 1,0 a 4,5 keV de energ´ıa cin´etica. El estudio fue realizado abordando las siguientes t´ecnicas: microscop´ıa (STM) y espectroscopiat´unel de barrido (STS), y espectroscopia de electrones Auger (AES) trabajando en condiciones de ultra alto vac´ıo, y microscop´ıas de fuerza at´omica (AFM) y magn´etica (MFM) al aire. Luego de irradiar una muestra limpia de pirita natural con iones de He+ de 1 keV de energ´ıa cin´etica, el estudio mediante STM permiti´o observar la formaci´on de Nps granulares de aproximadamente 10 nm. Si bien esta t´ecnica no es capaz de proveer informaci´on qu´ımica de la superficie, es posible (a partir de STS) evaluar el car´acter semiconductor o met´alico de la muestra realizando curvas I-V. Estos experimentos mostraron que el car´acter semiconductor (Egap= 0,8 eV) original de la muestra transiciona a partir de la irradiaci´on de la misma, observ´andose un car´acter met´alico de la superficiegranulada. En las im´agenes AFM de topograf´ıa en aire se observaron Nps granulares de tama?nos algo mayores que las observadas por STM en UHV. A su vez, se observ´o contraste magn´etico en los experimentos de MFM, lo que indica que las nanopart´ıculas de Fe0 generadas en UHV al exponerlas al aire se oxidan a magnetita (Fe3O4), el ´unico ´oxido de hierro magn´etico a temperatura ambiente. Adem´as, se estudi´o la difusi´on de ox´ıgeno dentro de la estructura, previamente bombardeada con iones He+ a los diferentes valores de energ´ıa cin´etica ya mencionados, a trav´es de perfiles de profundidad con AES, siguiendo la forma de la l´ınea de las se?nales del FeM2,3V V y del OKLL.
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