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Posted in | Nanoanalysis

Nano-Montes Altamente Carregados e Nano-Crateras do Formulário dos Íons

Published on October 3, 2012 at 9:16 AM

No campo da nanotecnologia, as partículas elétrico-cobradas são usadas freqüentemente como ferramentas para a alteração de superfície. Os Pesquisadores no Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) e a TURQUIA Viena podiam enfim reconciliar edições importantes a respeito dos efeitos de íons altamente carregados em superfícies.

Depois do bombardeio com íons altamente carregados, os nano-montes formaram em uma área do derretimento localizado. Esta é uma imagem atômica do microscópio da força. Crédito da Imagem: HZDR

Os feixes de Íon foram usados há algum tempo para a alteração de superfície porque os íons são capazes de levar tais de alta energia que uma única partícula apenas pode induzir mudanças drásticas à superfície sob o bombardeio. Depois do exame cuidadoso, uma equipe internacional dos pesquisadores podia enfim derramar a luz nas razões pelas quais às vezes as crateras e outros montes das épocas estão formando em conseqüência deste processo. Seus resultados têm sido publicados recentemente no jornal científico, Letras Físicas da Revisão.

Carga em vez da velocidade

“Se o objetivo é depositar uma quantidade máxima de energia em um ponto minúsculo na superfície, é de comparativamente pouco uso bombardear simplesmente a superfície com átomos rápidos,” explica o Prof. Friedrich Aumayr do Instituto da TURQUIA a Viena de Física Aplicada. “As partículas Rápidas penetram profundamente no material que deposita desse modo sua energia sobre uma vasta gama.” Se, contudo, você descasca primeiramente um grande número elétrons dos átomos individuais e permite então que estes íons altamente carregados colidam com a superfície material, os efeitos que você obtem são bastante dramáticos como a energia que foi exigida previamente para ionizar os átomos estão sendo liberados agora dentro de uma área muito pequena de alguns nanômetros no diâmetro, e dentro de um tempo ultrashort.

Isto pode conduzir ao derretimento de um volume muito pequeno do material, de perda de sua estrutura atômica em ordem, e, finalmente, de sua expansão. O grande número de excitações eletrônicas que resultam das interacções do íon com a superfície têm um impacto forte no material e conduz finalmente aos átomos que estão sendo colididos fora da posição. O resultado final é a formação do nano-monte - a aparência de saliências minúsculas na superfície de material. Se a energia exigida para iniciar o derretimento do material é insuficiente, os furos ou os defeitos pequenos formarão ou abaixo da superfície em pelo contrário.

As experiências Elaboradas na facilidade de HZDR para íons altamente carregados eram apenas tão importantes para a obtenção de uma imagem detalhada dos processos que ocorrem na superfície de material quanto era simulações computorizadas e o trabalho teórico extensivo. “Em nossa facilidade nova de HZDR, nós temos as capacidades para deliberadamente formar nano-montes e nano-crateras em superfícies. Na colaboração próxima com os grupos de nossos colegas Friedrich Aumayr e Joachim Burgdörfer na TURQUIA Viena nós sucedemos para agarrar com maiores detalhes os mecanismos físicos subjacentes”, explicamos o Dr. Stefan Facsko. O Dr. Egípcio Ayman EL-Dito do físico, que passou dois anos como uma pesquisa de condução do companheiro da Fundação de Humboldt em HZDR, fez contribuições substanciais para o corpo actual da pesquisa neste campo.

Suposições confirmadas

Os cientistas estão chamando seus resultados a parte importante faltante do enigma para ajudá-los a compreender a interacção de íons altamente carregados com superfícies. Sujeitando a amostra a um tratamento ácido depois do bombardeio do íon, podem documentar a extensão a que uma superfície é alterada em energias dadas. A formação de nano-montes depende em grande parte do estado da carga de feixes de íon e a um grau inferior de sua velocidade. A formação de crateras, por outro lado, é dependente do estado da carga e da energia cinética dos íons. Os pesquisadores de Viena e de Dresden por muito tempo tinham suspeitado este e podiam agora enfim produzir a evidência necessária obtida de suas experiências conduzidas no HZDR.

Source: http://www.hzdr.de/

Last Update: 3. October 2012 10:40

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