Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid - Materials Science ...

11. Producción de nanoestructuras
mediante bombardeo de iones de baja
energía
Palabras clave: bombardeo iónico, nanoestructuras de
silicio, microscopía de fuerzas atómicas
Hemos comparado la dinámica de los procesos de formación
de nanocristales de silicio (nanodots) y de estrías
(“ripples”) sobre superficies de silicio mediante el
bombardeo de una superficie de silicio por iones de
argón de baja energía (1.2 keV). En el primer caso el
bombardeo ocurre bajo incidencia normal mientras que
el segundo tipo de estructuras aparecen cuando la incidencia
no es normal a la superficie del sustrato.
Mientras en el primer caso la rugosidad superficial era
muy baja, 2 nm, y saturaba tras unos 2 minutos de
bombardeo, en el segundo caso la rugosidad crecía
conforme la dosis iónica aumentaba. Estos comportamientos
tan diferentes se explicaron en base a la
dependencia del coeficiente de “sputtering” con la curvatura
local de la superficie (nanodots) y a los efectos
de sombreado existentes cuando el bombardeo tenía
lugar fuera de la normal a la superficie (estrías).
11. Production of nanostructures by lowenergy
ion sputtering
Keywords: ion beam sputtering, silicon nanostructures,
atomic force microscopy (AFM)
We have compared the dynamic behavior of the processes
of formation of silicon nanocrystals (nanodots) and
of silicon ripples by low energy (1.2 keV) argon ion
beam bombardment on silicon surfaces. In the first
case, the bombardment is normal to the substrate surface
while in the second one takes place under off-normal
conditions. Whereas in the first case the surface
roughness is quite low (2 nm) and saturates after 2
minutes of bombardment, in the second one the surface
roughness increases continuously with the ion dose.
These different behaviors have been explained on the
basis of the sputtering yield dependence on the local
surface curvature (nanodots) and the shadowing effects
that occur when the bombardment takes place under
off- normal conditions (ripples).
1. R. Gago, L. Vázquez, R. Cuerno, M. Varela, C. Ballesteros and J.M. Albella, Nanotechnology, 13 (2002) 304.
Proyectos:
New coatings materials for high performance cutting tools. Código: 65RD-CT-2000-00333, Período: 1/2/2001 - 31/1/2004,
Fuente de financiación: CE, Importe total (euros): 168.283, Investigador Principal: Albella Martín, J.M.,
Investigadores: Román García, E.; Jiménez Guerrero, I. , Becarios y Doctorandos: Auger Martínez, M.A.; Caretti Giangaspro, I.,
Personal de apoyo: Ortiz Álvarez, J.
12. Propiedades físicas de sistemas
cuasi-periódicos
Palabras clave: electrones, fonones, sistemas cuasiperiódicos
Se han estudiado las propiedades electrónicas de sistemas
cuasi-periódicos que siguen las secuencias de
Fibonacci, Thue-Morse y Rudin-Shapiro, mediante un
modelo tight-binding empírico que permite efectuar
cálculos realistas. Se han estudiado los efectos de la
composición de los bloques de la secuencia sobre el
espectro electrónico. Los resultados obtenidos se comparan
bien con los escasos resultados experimentales
existentes [1], aunque no presentan las características
predichas por los modelos sencillos habitualmente
empleados. Se ha estudiado asimismo la conductividad
térmica en sistemas cuasi-periódicos [2], constatando
que estos sistemas presentan propiedades
físicas intermedias entre las de los sistemas periódicos
y los desordenados. Se han estudiado también las propiedades
de las ondas elásticas en sistemas cuasiperiódicos
[3], así como el efecto de defectos planos
sobre las propiedades de las ondas elásticas en estos
sistemas. Se ha comprobado que la presencia de defectos
planos puede producir importantes cambios en el
coeficiente de transmisión.
12. Physical properties of quasi-periodic
systems
Keywords: electrons, phonons, quasi-periodic systems
We have studied the electronic properties of quasiperiodic
systems obeying the Fibonacci, Thue-Morse
and Rudin-Shapiro sequences. We have employed an
empirical tight-binding model allowing to perform realistic
calculations. We have studied the effects of the
composition of the material blocks forming the
sequence on the electronic spectrum. Our results agree
quite well with the existing experimental results [1],
although they do not exhibit the characteristics predicted
by the simple models usually employed. We have
studied the thermal conductivity in quasi-periodic
systems [2], thus showing that they exhibit intermediate
properties between those of the periodic and random
systems. We have studied also the properties of the
elastic waves in quasi-periodic systems [3], and the
effect of planar defects on the elastic waves in these
systems. We have shown that the presence of planar
defects can produce strong changes in the transmission
coefficient.
1. J. E. Zárate and V. R. Velasco, Phys. Rev. B, 65, 045304-1 (2002)
2. R. Curbelo-Blanco, F. de León-Pérez, R. Pérez-Alvarez and V. R. Velasco, Phys. Rev. B, 65, 172201-1 (2002)
3. V. R. Velasco, R. Pérez-Alvarez and F. García-Moliner, J. Phys.: Condens. Matter, 14, 5933 (2002)
Proyectos:
Electrones de conducción en sistemas nanométricos. Código: BFM2000-1330. Período: 19/12/2000 - 19/12/2003,
Fuente de financiación: Dirección General de Investigación, MCyT, Importe total (euros): 48.129, Investigador Principal: Muñoz de
Pablo, M.C., Investigadores: Fernández Rodríguez, M.; Velasco Rodríguez, V.; Chico Gómez,L.;Fernández Velicia,F.J., Becarios y
Doctorandos: Gallego Queipo, S.
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