Archubi, Claudio (2005) Efectos de estructura cristalina en la transmisión de iones en láminas delgadas / Effects of crystalline structure in the transmission of ions through thin foils. Tesis Doctoral en Física, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
En esta tesis se analizan dos aspectos fundamentales de la transmisión de iones en láminas delgadas: 1) la pérdida de energía 2) la distribución angular. El problema se aborda desde tres enfoques distintos: teórico, experimental y mediante simulaciones numéricas. Dentro del enfoque teórico se discuten los modelos pre-existentes para el cálculo de la pérdida de energía y de la distribución angular, mostrando la insuficiencia de los mismos para explicar los efectos de la estructura policristalina a bajas energías y se desarrolla un modelo para estimar la dispersión angular debida al scattering múltiple entre el ion y los electrones del blanco. Simultáneamente se han realizado mediciones de la dependencia angular de la pérdida de energía y la distribución angular en láminas delgadas de oro y aluminio utilizando como proyectiles protones e iones de helio con energías en el rango de 4-10 keV, conjuntamente con un estudio de las láminas mediante el método de microscopía electrónica de transmisión. Los resultados del estudio experimental se comparan con los resultados de un código de simulación numérica, ampliado y chequeado dentro del marco de esta tesis, habiéndose realizado mediciones y simulaciones para estudiar aspectos del fenómeno de channeling en un monocristal y de scattering coherente en policristales. Estos resultados muestran una influencia importante de la estructura policristalina y de los distintos defectos del blanco sobre la distribución angular, en tanto que dicha influencia es mucho menos importante en lo que respecta al comportamiento angular de la pérdida de energía de protones e iones de helio (siendo casi despreciable en el caso de protones). Por último, la característica más relevante del comportamiento angular de la pérdida de energía para iones de helio es que sólo se obtienen resultados comparables con los resultados experimentales si se introduce en las simulaciones una dependencia del coeficiente de pérdida de energía respecto del parámetro de impacto
Resumen en inglés
Two fundamental aspects of ion transmission through thin foils are analyzed in this thesis. 1) Energy loss. 2) Angular distribution. The subject is studied in three different approaches: Theoretically, experimentally and by numerical simulations. In the theoretical approach, the models for the calculation of the energy loss and angular distribution are discussed. They are showed to be unsatisfactory to explain the effects of crystalline structure at low energies. A model is developed to estimate the angular dispersion due to the elastic scattering between the projectile and the target electrons. Simultaneously, angular distribution and energy loss measurements have been performed bombarding polycrystalline and monocrystalline gold and polycrystalline aluminum targets with protons and helium ions with energies in the range of 4-10 keV, together with a detailed study of the foils by electron transmission microscopy techniques. The experimental results are compared with the results of a numerical simulation code, modified and extended in the scope of this thesis. The results show an important influence of crystalline structure and the different targets defects in the angular distribution. This influence is much lower in the case of the angular behaviour of the energy loss (being almost negligible in the case of protons). The most relevant characteristic of the angular behaviour of the energy loss in the case of helium ions is that it is necessary to assume in the simulation method an impact parameter dependence of the stopping coefficient to obtain an agreement between simulation and experimental results
| Tipo de objeto: | Tesis (Tesis Doctoral en Física) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Colisiones atómicas; Sólidos; Distribución angular; Policristales; Monocristales; Atom collisions; Solids; Angular distribution; Absorption; Polycrystals; Monocrystals; |
| Materias: | Física |
| Divisiones: | Investigación y aplicaciones no nucleares > Física > Colisiones atómicas |
| Código ID: | 62 |
| Depositado Por: | Administrador RICABIB |
| Depositado En: | 27 Abr 2010 10:14 |
| Última Modificación: | 27 Abr 2010 10:14 |
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