Cambios en la estructura electrónica de la superficie de pirita irradiada: un estudio teórico-experimental empleando UPS, ISS, y DFT

RUANO GUSTAVO; POMIRO FERNANDO; CRISTINA LUCILA J.; ZANDALAZINI CARLOS; ALBANESI E A; FERRON JULIO

Santa Fe

Congreso; 104a Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina (AFA); 2019

La pirita ha demostrado ser un material versátil. Un producto básico en la industria pesada, este sulfuro de hierro de bajo costo es un semiconductor de bandgap indirecto. Las áreas de interés van desde la biología; con respecto al origen de la vida [1], a la tecnología basada en semiconductores avanzados [2]. Recientemente, hemos caracterizado por técnicas de análisis de superficie, la interacción de iones de gases nobles (empleando energías cinéticas en el rango de keV) con superficies (100) de pirita. Estos resultados indican que los iones He+ de 4 keV inducen una serie de reacciones químicas en la superficie que conducen a agregados de hierro [3]. Las nanopartículas así obtenidas (Fe-np) tienen tamaños, y distribuciones en profundidad, altamente dependientes de la energía de los iones [4]. En este trabajo analizamos mas a fondo dicha alteración, considerando incrustaciones de Fe-np de diferentes tamaños en la matriz del semiconductor, focalizando el estudio en la estructura electrónicadel sistema, mediante una combinación entre la técnica de espectroscopia de fotoemisión ultravioleta (UPS) y la teoría de la funcional densidad (DFT). Ademas, mediante la técnica de espectroscopia de dispersión de iones (ISS), que explora la estructura atómica de la superficie, hemos podido asignar los cambios en la densidad de estados (DOS) a un cambio en las proporciones atómicas (como efecto del sputtering preferencial entre los elementos), y la formación de vacancias [5] que conduce a la aglomeración de hierro. Otro efecto interesanteque reportamos es la reversibilidad del da~no (restitución de la atomicidad S y estructura de DOS) en un recocido térmico del sistema.