COLISÕES EM SÓLIDOS

Nesta linha de pesquisa estudamos os fenômenos físicos decorrentes do bombardeio de sólidos por partículas que atingem sua superfície com grande energia


Fig. 1 Dano gerado na superfície de um polímero devido à incidência de um íon de 55I de 55 MeV, em ângulo rasante (79 com a normal à superfície). Imagem obtida através de microscopia de força atômica.


Em especial queremos obter informações detalhadas do material dessorvido neste impacto. Entende-se por dessorção a transferência de átomos, moléculas ou agregados de um sólido para a fase gasosa. Um processo comum de dessorção é a evaporação, onde moléculas neutras se desgarram da superfície do sólido. Se uma grande densidade de energia é depositada subitamente em um material, o número de partículas ejetadas da superfície aumenta drasticamente, aumentando também a probabilidade de ejeção de partículas ionizadas, provocando a dessorção iônica.

Os processos que utilizamos para depositar grandes densidades de energia nos sólidos são:

  • bombardeio com íons do acelerador Van de Graaff
  • exposição à radiação laser ultravioleta pulsada

Em ambos os casos ocorrem excitação eletrônica e ionização dos átomos e moléculas próximos à zona excitada.

As informações primárias que se deseja obter após a irradiação são:

  • quais alterações ocorreram na estrutura do sólido e
  • quais espécies químicas foram ejetadas.

Para responder a estas questões utilizamos:

  1. Espectrometria de massa por tempo de vôo combinada com detector de íons sensível à posição, o que possibilita a determinação das velocidades radiais e axiais iniciais dos íons dessorvidos (veja exemplo).
  2. Análise dos defeitos induzidos na superfície pelo bombardeio, através de microscopia de força atômica.

Pessoal:

  • Ênio Frota da Silveira (Físico, Doutor)
  • Lucio Sartori Farenzena (Físico, Doutor)
  • Vladimir Montero Collado (Físico, Doutor)
  • Cássia Ribeiro Ponciano (Química, Doutora)
  • Leonardo Amorim (Bolsista IC)