INVESTIGADORES
VIDAL ricardo Alberto
congresos y reuniones científicas
Título:
Producción de H0 , H+, H- en colisiones de H+ con una superficie de grafito HOPG
Autor/es:
M. A. ROMERO; EVELINA A. GARCÍA; R. VIDAL; J. FERRÓN; E. C. GOLDBERG
Lugar:
Valparaiso (Chile)
Reunión:
Jornada; Reunión Internacional SOLIDOS 2009; 2009
Institución organizadora:
Departamento de Física, Universidad Técnica Federico Santa María
Resumen:
El intercambio de carga entre un ion y una superficie es un fenómeno importante para entender técnicas de análisis de superficies tales como la espectroscopia de dispersión de iones (Low energy ion scattering, LEIS). Esta técnica es muy utilizada en el análisis de superficies sólidas ya que permite discriminar la contribución de iones dispersados por la superficie provenientes de diversas capas superficiales y de diferentes átomos. La neutralización del ion dispersado es fuertemente dependiente de las características del par ion-blanco. En este trabajo estudiamos la interacción entre protones y grafito HOPG. El interés de este sistema no es solo básico sino también por sus aplicaciones prácticas, por ejemplo el desarrollo de paredes para el confinamiento eficiente de plasmas, y la producción de fuentes de iones negativos. Presentamos resultados experimentales y teóricos. En los experimentos se midieron las fracciones de H+ y H- producidas en colisiones de H+ con una superficie de grafito HOPG a bajas energías (entre 2 y 8 keV) utilizando un ángulo de dispersión fijo (45º) y variando el ángulo de salida entre 10º y 35º. Para explicar los resultados obtenidos con el experimento, realizamos un cálculo mecano-cuántico dependiente del tiempo. El formalismo se basa en asumir una eficiente neutralización del ion H+ a lo largo de la trayectoria de entrada debido a un mecanismo de neutralización resonante, sustentado por el hecho que el nivel de ionización del proyectil resuena con la banda ocupada del grafito. Así, las probabilidades de reionización (H+) y de formación de iones negativos (H-) se calculan a partir de la condición inicial de átomo neutro como dos procesos independientes. Los efectos de fluctuación de espín son incluidos en el presente cálculo. Desde el punto de vista experimental las conclusiones más relevantes son: i) para un ángulo de salida fijo la fracción de iones H- es prácticamente constante con la energía mientras que la fracción positiva H+ crece con la misma; ii) 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, mientras que la fracción de H+ muestra un comportamiento prácticamente complementario. Desde el punto de vista teórico: nuestro modelo reproduce muy bien la dependencia con la energía del ion incidente (energías ≥ 3 keV). En el caso de la dependencia con el ángulo de salida del ion, la fracción positiva calculada reproduce bien el experimento mientras que la fracción negativa muestra discrepancias que son más importantes tanto para pequeños como para grandes ángulos de salida. Proponemos dos posibles causas para explicar las diferencias encontradas entre teoría y experimento: i) la no independencia de los diferentes estados de carga del proyectil; ii) la influencia de los detalles no contemplados de la estructura electrónica del grafito HOPG. Este trabajo fue financiado por ANPCyT (PICT-2007-00811) y por la U.N.Litoral (CAI+D).