06/C338

Espectroscopía de materiales nanoestructurados.
Spectroscopy of nanostructured materials.

Director: ARISTA, Néstor Ricardo
Correo Electrónico: arista@cab.cnea.gov.ar

Co-Director: GERVASONI, Juana Luisa

Integrantes: SEGUI OSORIO, Silvina Inda María; MORENO, Mario Sergio; CADAVID RODRIGUEZ, Doris Y.; GARCIA GALLARDO, Jorge.

Resumen Técnico: EI objetivo del proyecto es coordinar esfuerzos y equipamientos de grupos de trabajo del Instituto Balseiro (Univ. Nac. de Cuyo y Centro Atómico Bariloche) para el estudio y caracterización de nanoestructuras mediante técnicas de espectroscopía de partículas cargadas. En particular, proponemos realizar un estudio combinado teórico-experimental de las excitaciones colectivas (plasmones) inducidas por partículas cargadas externas interactuando con el gas de electrones del material. Estas excitaciones están relacionadas con la estructura electrónica del medio y sus propiedades ópticas. Desde el punto de vista teórico, continuaremos desarrollando nuestros formalismos previos para aplicar el modelo usado en sistemas macroscópicos a diferentes geometrías observadas a escala nanométrica. Experimentalmente, se desarrollarán y aplicarán métodos de síntesis hidrotermal. Se medirán las energías de excitación de plasmones y su relación de dispersión por medio de la técnica de EELS (Electron Energy-Loss Spectroscopy). Estos estudios se realizarán para diferentes composiciones, dimensiones y geometrías de interés tecnológico. Debido al carácter combinado del presente proyecto, confiamos en que los estudios que realizaremos en su transcurso permitirán comprender los espectros de excitación observados de diferentes estructuras o morfologías a escalas nanométricas, los cuales difieren de los espectros de estructuras macroscópicas. Los resultados de este proyecto serán aplicables directamente en distintas áreas en que la excitación de oscilaciones colectivas juega un papel importante, como las diversas espectroscopías de partículas cargadas (EELS, REELS, XPS, AES), además de espectroscopías ópticas. De manera indirecta, se contribuirá en el desarrollo de disciplinas que requieren un conocimiento de las propiedades de materiales nanoestructurados y nanopartículas para su aplicación, tales como tecnología energética (almacenamiento de hidrógeno en nanopartículas), diseños electrónicos en la nano escala, aplicaciones biotecnológicas, etc.

Summary: We propose to study collective excitations induced by charged particles interacting with the electron gas of the material, for different compositions, dimensions and geometries. With the Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS) technique, we can measure the excitation energy and its dispersion relation. From the theoretical point of view, we are developing formalisms to apply the model to nanodimensions. We point to define general trends to allow to obtain nanomaterials which can present different behaviour: metallic, semiconductor or insulator, depending of different requirements.