Aca - Departamento de Física - Universidad Técnica Federico Santa ...

V Encuentro Sud Americano de Colisiones Inelásticas en la Materia
Caracterização de nanoestruturas usando a técnica MEIS
M. A. Sortica 1 , P. L. Grande 1 , C. Radtke 2 , G. Machado 3
1 Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre-RS, Brasil
2 Instituto de Química, Universidade Federal do Rio Grande do Sul,Porto Alegre-RS, Brasil
3 Centro de Tecnologias Estratégica do Nordeste, Recife-PE,, Brasil
e-mail: sortica@if.ufrgs.br
Espalhamento de íons com média
energia (MEIS) é uma técnica analítica de
caracterização por feixe de íons, capaz de
determinar quantitativamente composição
elementar e perfil de profundidade com
resolução subnanométrica. Isso torna o
MEIS uma ponderosa ferramenta para
caracterização de nanoestruturas [1], com
resolução para fazer perfilometria dentro de
nanoestruturas com tamanhos abaixo de 5
nm [2]. Para isso, desenvolvemos um
software Monte Carlo para simulação e
ajuste de espectros de MEIS [3], que leva
em conta a forma geométrica, distribuição
de tamanhos e densidade de nanoestru-turas.
Nosso software (PowerMeis) tam-bém
considera a forma assimétrica da distribuição
de perda de energia [4, 5].
Nesse trabalho apresentamos 2
estudos. O primeiro sistema se refere à
interação entre nanopartículas esféricas de
ouro e um filme formado por multi-camadas
de polieletrólitos fracos [6] (Figura 1).
Figura 1. (a) Esquema da síntese das 20 bicamadas
(LbL) usando PAH/PAA. Em detalhe uma
representação de como se forma uma LbL. (b)
Configuração esquemática de uma NP de ouro
estabilizada com citrato, indicando que a carga
superficial é negativa.
A difusão ou adsorção de nano-partículas
através do filme pode ser controlada
modificando o pH dos polieletrólitos e da
solução coloidal de nanoparticulas de ouro,
possibilitando a formação de uma ou duas
camadas de NPs na superfície ou a
penetração de NPs com determinados
tamanhos. Nesse estudo, usamos MEIS para
modelar a interface entre ouro e filme
(Figura 2). O segundo sistema tem como
objetivo a caracterização da estrutura coreshell
de nanopartículas esféricas de CdSe,
recobertas por ZnS, depositadas sobre óxido
de silício.
Figura 2. Sequência de espectros 2D (energy/ angle)
de MEIS (a, b, c, d) e 1D, para um ângulo de
espalhamento de 120 o , (e, f, g and h) para 4
diferentes sistemas LbL. (i, j, l, m) correspondem às
configurações de NPs que melhor ajustam o espectro
de MEIS.
Referências
[1] J. P. Stoquert, T. Szörenyi, Phys. Rev B 67
(2002) 144108.
[2] H. Matsumoto, K. Mitsuhara, A. Visikovskiy,
T. Akita, N. Toshima, Y. Kido, Nucl. Instr. and
Meth. in Phys. Res. B, (2010) DOI
10.1016/j.nimb.2010.03.032 .
[3] I. Konomi, S. Hyodo, T. Motohiro, Journal of
Catalysis 192 (2000) 11-17.
[4] P. L. Grande, A. Hentz, R. P. Pezzi, I. J. R.
Baumvol, G. Schiwietz, Nucl. Instr. and Meth. In
Phys. Res. B 256 (2007) 92-96.
[5] M. A. Sortica, P. L. Grande, G. Machado, L.
Miotti, Journal of Applied Physics 106 (2009)
114320.
[6] G. Decher, Science, 1997, 277, 1232-1237.
19 Valparaíso, Chile