06/C317

Estudio de superficies y sólidos mediante haces de iones y electrones.
Surface and solid studies using ion and electron beams.

Director: PONCE, Víctor Hugo
Correo Electrónico: ponce@cab.cnea.gov.ar

Co-Director: GRIZZI, Oscar

Integrantes: SANCHEZ, Esteban Alejandro; MARTIARENA, María Luz; FUHR, Javier Daniel; SAURO, Enzo; SERKOVIC LOLI, Laura Natalia; SALAZAR ALARCON, Leonardo; DE PELLEGRIN, Jorge; WENGER, Carlos.

Resumen Técnico: El propósito de este proyecto es estudiar los diferentes procesos de interacción entre iones y electrones con superficies sólidas a energías intermedias, en torno a la unidad atómica de velocidad. El grupo de investigadores que conforman este Proyecto ha desarrollado por más de 30 años estudios en el campo de la Física de superficies y la interacción de haces iónicos, atómicos y de electrones con sólidos. Utilizaremos el equipamiento disponible en el Laboratorio de Colisiones Atómicas del Centro Atómico Bariloche- Instituto Balseiro, consistente en un acelerador  electrostático de iones con cámara de colisión en ultra alto vacío, poseyendo facilidades para la preparación y caracterización  de muestras sólidas mediante haces de electrones y luz ultravioleta, y para el análisis de los electrones, iones y radiación emitidos producto de la colisión ion-superficie. Dentro de este Proyecto continuaremos desde el punto de vista experimental como teórico las investigaciones en aspectos fundamentales de la interacción de iones y electrones con superficies cristalinas: frenamiento de iones, intercambio de electrones entre el  ion y la superficie y la emisión electrónica secundaria resultante. Realizaremos mediciones de la dispersión elástica  de iones pesados en superficies pulidas y de alta pureza de diversos metales y de aislantes. Consideraremos casos de átomos y moléculas adsorbidos en dichas superficies. Estudiaremos el frenamiento de iones en sólidos y superficies a los efectos de identificar los mecanismos de pérdida de energía tanto para trayectorias penetrantes como rasantes en la superficie del material. Mediremos la distribución de electrones emitidos por la superficie bombardeada por iones y electrones, en colisiones rasantes o penetrantes. Estudiaremos la dependencia en ángulo y energía de la emisión, y el efecto que en la misma tienen la polarización dinámica de los electrones de la superficie ante la presencia del proyectil. En el caso de materiales aislantes estudiaremos la existencia de cargas efectivas localizadas en la superficie producidas por las sucesivas ionizaciones generadas por el proyectil rasante.

Summary: Physical properties of metallic and insulator surfaces will be studied through their interaction with fast (keV) ions on grazing and penetrating trajectories. Experiments will be performed under ultra high vacuum conditions, and emitted electrons will be analysed in both energy and angle of ejection, as well as the energy lost by the projectile ion and its final charge state. Elastic and inelastic dispersion of grazing heavy ions in high purity surfaces with molecular adsorbates will be measured, as well as the emitted secondary ions. The emitted electron distribution when the surface is bombarded with grazing ions and electrons will be measured and results compared with models in order to asses the effects of dynamic polarization of the surface electrons and the ionization track of charges in the case of insulator surfaces.