Espalhamento de íons com energia média (MEIS), em conjunto com as
técnicas de sombreamento e bloqueio, representa um poderoso método para a
determinação de parâmetros estruturais e vibracionais de superfícies
cristalinas. Esta determinação é realizada pela comparação do rendimento
de íons detectados em função do Ângulo de espalhamento, as chamadas
curvas de bloqueio, com simulaçõe computacionais. Em geral, um número
grande de estruturas-tentativa é utilizada e a melhor concordância entre
resultados experimentais e teóricos encontrada é considerada a
estrutura real. Apesar do imenso sucesso, este tipo de abordagem na
determinação da superfície não é únivoco em determinados sistemas. Além
disso, as formas do espectro de perda de energia iônica não são,
normalmente, analisadas pois requerem um conhecimento profundo dos
mecanismos de transferência de energia. A probabilidade de
excitação/ionização para cada camada interna em uma colisão única
representa um aspecto importante. Neste trabalho, cálculos por Canais
Acoplados são usados para o descrever os mecanismos de transferência de
energia em conjunto com a simulação Monte Carlo das trajetórias iônicas
no interior do cristal. Este método possibilita a simulação da
distribuição de perda de energia do pico de superfície para diversos
sistemas físicos. Primeiramente, foi realizado estudo com deposição de Y
e a formação do siliceto bidimensional Si(111)(1×1)-Y para diversas
preparações da superfície e diferentes ângulos de espalhamento. Os
resultados mostraram que existem contribuições para o espectro em
energia referentes á rugosidade e não homogeneidade da superfície.
Entretanto, para incidência e detecção do feixe de íons quase-normais á
superfície da amostra, a concordância entre os espectros em energia
simulados e experimentais é satisfatória. Posteriormente, foi realizado
um estudo com a deposição de fração de monocamada de metais alcalinos
(K, Rb e Cs) sobre Al(111). A perda de energia, neste caso, pode ser
completamente atribuída a colisões atômicas únicas nos metais alcalinos.
Os espectros de energia experimentais referentes a Rb e Cs apresentam
notável assimetria em relação ao K, fenômeno este atribuído ás
excitaçõesde elétrons 3d e 4d, respectivamente, e a múltiplas ionizações
destes estados. Houve excelente concordância entre teoria e experimento
referente aos espalhamentos por Rb e Cs. Com relação ao K, ocorreu
discrepÂncia na região de baixa energia do espectro, resultante de
problemas com a preparação da amostra. Finalmente, tanto o espectro em
energia quanto as curvas de bloqueio referentes á medidas na superfície
limpa de Cu(111) foram simulados e comparados com resultados
experimentais. A determinação da superfície através do método “clássico”
mostrou que alguns conjuntos de parâmetros estruturais e vibracionais
podem resultar em curvas de bloqueio idênticas. Por outro lado, a
simulação dos espectros em energia, não apresentou estes problemas, o
que sugere fortemente a necessidade de um modelo com correlação (ƒcorr =
0,4). Este resultado mostra que a simulação do espectro em energia pode
ser utilizado em conjunto com a simulação das curvas de bloqueio de
forma a servir de ferramenta auxiliar na determinação de parâmetros
estruturais e vibracionais de superfícies.
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