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

G RUANO; F POMIRO; L CRISTINA; C ZANDALAZINI; E ALBANESI; J FERRÓN

Santa Fe

Congreso; 140a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2019

Asociación Física Argentina

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 tecnologíabasada 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 más a fondo dicha alteración, considerando incrustaciones de Fe-np de diferentestama~nos en la matriz del semiconductor, focalizando el estudio en la estructura electrónica del sistema, mediante una combinación entre la técnica de espectroscopia de fotoemisión ultravioleta (UPS) y la teoría de la funcional densidad (DFT). Además, mediante la técnicade 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 laformación de vacancias [5] que conduce a la aglomeración de hierro. Otro efecto interesante que reportamos es la reversibilidad del daño y restitución de la atomicidad S y estructura de la DOS en un recocido térmico del sistema.