Transferencia de carga en colisiones H+-grafeno : efecto de la presencia de ad-sorbatos alcalinos

M. A. ROMERO; F. BONETTO; GARCIA E.

Salta

Conferencia; X CONFERENCIA LATINOAMERICANA DE COLISIONES INELÁSTICAS EN LA MATERIA (CLACIM 2022); 2022

Se presenta un estudio teórico de la colisión frontal de protones (H+) con una superficie de grafeno con impurezas alcalinas adsorbidas (Na, K y Cs), en el límite de bajo recubrimiento. Se estudia cómo afecta la presencia de los adsorbatos en el intercambio de carga cuando la colisión binaria ocurre entre el protón y el adsorbato o entre el protón y diferentes átomos de carbono cercanos a la impureza.El sistema interactuante se describe con el-Hamiltoniano de Anderson [1], el cual tiene en cuenta la repulsión electrónica en el sitio de valencia tipo-s del proyectil. Las fracciones de carga (neutra y negativa) después de la colisión se calculan usando el formalismo de funciones de Green-Keldysh fuera del equilibrio [2]. Desde el punto de vista adiabático, se describe la adsorción de átomos alcalinos sobre la super-ficie usando también el Hamiltoniano de An-derson incluyendo la repulsión coulombiana en el orbital de valencia tipo-s del alcalino. Las densidades de estado local y parcial (LDOS) proyectadas en el átomo acalino y en los átomos de carbono cercanos a la impureza, se obtienen usando el formalismo de funciones de Green (transformando Fourier) [3]. El modelo requiere el conocimiento de la matriz densidad de la superficie de grafeno limpio, la cual se obtiene usando el código Fireball [4].Los resultados de este trabajo [3] muestran que los estados internos de los átomos alcalinos adsorbidos sobre grafeno introducen importan-tes diferencias en la transferencia de carga de-pendiendo de su posición con respecto a la banda de valencia del grafeno. En la dispersión por el adsorbato, se observa una dependencia oscilatoria de las fracciones de carga en función de la energía incidente del ion, debida a la es-tructura de picos que introduce en la matriz densidad combinada, grafeno+impureza alcali-na, la presencia del adsorbato. Cuando la coli-sión es con un átomo de carbono, el comporta-miento oscilatorio de las fracciones de carga se atenúa. En este caso la banda del grafeno se vuelve más activa en el proceso de intercambio de carga. Se observa un significativo decreci-miento en la formación de iones negativos ya que la banda vacía del grafeno favorece los procesos de pérdida de electrones.