New methods for high-resolution ion beam analysis

• Autores: Roch Andrzejewski
• Directores de la Tesis: David Martín Marero (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2008
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Manuel Martínez Duart (presid.), Emilio Prieto (secret.), Antonio Rivera de Mena (voc.), Peter Bauer (voc.), Gastón García López (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Física atómica y nuclear
      • Procesos de colisión
    • Física del estado sólido
      • Estructura cristalina
      • Superficies
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • En esta tesis se han realizado varias aportaciones en el campo del análisis de materiales por medio de novedosas técnicas basadas en el empleo de haces de iones. En primer lugar se ha diseñado y construido un espectrógrafo magnético de alta resolución con caracrterísticas únicas en el mundo. La deflexión en un campo magnético de los iones de alta energía dispersados o en retroceso tras su interacción con la materia y su detección mediante la medida de su tiempo de vuelo en un gran ángulo sólido permitirá el análisis en profundidad de la composición y estructura cristalina del material con una resolución y una eficacia excelentes. El instrumento se encuentra instalado en el Centro de Microanálisis de Materiales de la Universidad Autónoma de Madrid y se han realizado las primeras pruebas exitosas de funcionamiento durante el transcurso de esta tesis. Por otra parte, se ha participado en el desarrollo de un nuevo programa de simulación de trayectorias de iones en la materia. Estos programas son esenciales para determinar con precisión la composición y estructura cristalina por medio de la comparación con los resultados experimentales. El nuevo programa combina un tratamiento en principio exacto de la interacción ión-materia con una alta eficiencia computacional y aplica novedosamente mejoras del método de Montecarlo (muestreo por importancia y muestreo estratificado) a este campo. Se han realizado pruebas del correcto funcionamiento del programa en distintos rangos de energía. Finalmente, se ha aplicado el programa al caso de la interacción de iones de He de baja energía con la superficie Cu(100). Conjuntamente con el empleo de un modelo mejorado de la interacción (basado en le teoría de Hartree-Fock) se ha conseguido por primera vez un buen ajuste con los resultados experimentales disponibles.