Fracciones de carga en colisiones de H+ sobre HOPG

R. VIDAL; F. BONETTO; L.J. CRISTINA; J. FERRÓN; M. A. ROMERO; E. A. GARCÍA; E. C. GOLDBERG

La Plata, Argentina

Congreso; IV Encuentro de Física y Química de Superficies; 2009

El intercambio de carga entre un ión y una superficie es un fenómeno clave para entender la espectroscopia de dispersión de iones lentos (Low energy ion scattering, LEIS), una de las  técnicas de caracterización de superficies más importantes en la actualidad. La neutralización del ión dispersado depende de las propiedades del proyectil (energía de ionización, ángulo de incidencia, energía, etc); y del blanco (función trabajo, densidad de estados, etc). En este trabajo, utilizamos un sistema de tiempo de vuelo (LEIS-TOF) para medir las fracciones de carga H+ y Hproducidas en colisiones de H+ con una superficie de grafito HOPG. El experimento se realizó a bajas energías (entre 2 y 8 keV), utilizando un ángulo de dispersión fijo (45º) y variando el ángulo de salida respecto de la superficie entre 10º y 35º. Los resultados experimentales muestran, para un ángulo de salida fijo, que mientras la fracción de iones H- no depende, o depende muy poco, de la energía del proyectil la fracción positiva H+ crece con la misma.Por otro lado, para una energía del proyectil fija, la fracción de H- decrece con el ángulo de salida, hasta alcanzar un valor constante alrededor de 22.5º. La fracción de H+ muestra un comportamiento complementario. Para entender los resultados experimentales, realizamos un cálculo mecano-cuántico dependiente del tiempo, basado en una eficiente neutralización resonante del H+ a lo largo de la trayectoria de entrada. Los efectos de fluctuación de espín son incluidos en el cálculo. Mientras que el modelo reproduce bien la dependencia con la energía, encontramos algunas discrepancias con la fracción negativa para grandes y pequeños ángulos de salida. Creemos que las discrepancias se deben a los detalles de la estructura electrónica y la interrelación entre los diferentes estados de carga del proyectil dispersado. Este trabajo fue financiado por ANPCyT (PICT:2007-00811 / 2006-1138) y por la U.N.L.(CAI+D).