Estudio de superficies para la formación de sistemas bidimensionales

Study of surfaces for the formation of two-dimensional systems

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Director: Sánchez, Esteban Alejandro Unidad académica: Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro Proyecto de: SIIP UNCuyo06/C590 Duración del proyecto: 2019-2021 Integrantes del equipo: Grizzi, Oscar Co-director/a Cantero, Esteban Daniel Investigador/a Bocan, Gisela Anahí Investigador/a

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Resumen:

El uso de superficies como mesa de trabajo donde se depositan diferentes especies en forma controlada permite combinar materiales que tienen alguna propiedad volumétrica útil (mecánica, eléctrica, óptica) con la propiedad de superficie adecuada (por ej. resistencia a la corrosión, reactividad, baja fricción, biocompatibilidad, hidrofobicidad). Esta metodología permite también generar sistemas bidimensionales con propiedades específicas. Este proyecto abarca estudios teóricos y experimentales de aspectos fundamentales de la dinámica de adsorción de átomos y moléculas orgánicas en diferentes sustratos, de su autoensamblado para formar capas ultra-delgadas organizadas, de su estabilidad térmica; y de la posibilidad de generar sistemas bidimensionales con propiedades similares a las del grafeno. Desde el punto de vista experimental, las espectroscopías de electrones (AES, UPS, XPS, EELS) tradicionales se combinan con otras espectroscopías de iones (TOF-DRS, -ISS), microscopías de barrido de punta (STM - AFM) y técnicas de difracción de electrones (LEED) y átomos (GIFAD) para estudiar la cinética de adsorción, el orden cristalográfico y el proceso de autoensamblado de átomos de Ge y moléculas orgánicas de benzenodimetanotiol en superficies metálicas (Ag, Al); como así también, los procesos fundamentales de difracción de átomos rápidos rasantes en superficies monocristalinas. En lo que respecta a los estudios teóricos se realizan simulaciones de dichos sistemas aplicando la teoría de funcional densidad (DFT) y del tipo Montecarlo que permiten obtener información sobre la estructura atómica y electrónica de los materiales y de sus superficies puras y con adsorbatos, simular imágenes de STM y curvas I-V de LEED; y estudiar la dinámica de la interacción de átomos e iones con superficies.

Resumen en otro/s idioma/s:

The use of surfaces as a work table where different species are deposited in a controlled manner allows to combine materials that have some useful volumetric property (mechanical, electrical, optical) with the appropriate surface property (eg. corrosion resistance, reactivity, low friction, biocompatibility, hydrophobicity). This methodology also allows generating two-dimensional systems with specific properties.This project covers theoretical and experimental studies of fundamental aspects of the dynamic of adsorption of atoms and organic molecules on different substrates, their self-assembling to form ultrathin organized layers, their thermal stability; and the possibility of generating two-dimensional systems with properties similar to those of graphene. From the experimental point of view, electron spectroscopies (AES, UPS, XPS, EELS) combined with other traditional ion spectroscopies (TOF-DRS, -ISS), scanning probe microscopies (STM - AFM) and diffraction of electrons (LEED) and atoms (GIFAD) are used to study the adsorption kinetics, the thermal stability, the crystallographic order and the process of self-assembly of Ge atoms and benzenedimethanethiol organic molecules on metal surfaces (Ag, Al); as well as, the fundamental processes of grazing incidence fast atom diffraction on monocrystalline surfaces. In regards to theoretical studies, the simulations of such systems are performed using the density functional theory (DFT) and Monte Carlo type calculations which allows to obtain information on the atomic and electronic structure of materials and their pure surfaces and with adsorbates, to simulate STM images and LEED I-V curves ; and to study the dynamics of the interaction of atoms and ions with surfaces.

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Disciplinas:
Física

Descriptores:
CIENCIA DE LOS MATERIALES - FÍSICA - MOLÉCULAS

Palabras clave:
Sistemas bidimencionales