Tópicos Especiais de Física Atômica e Molecular e Ótica

A interação de íons energéticos com a matéria:

aspectos básicos e aplicações

Motivação e organização do curso

Prof. Marcelo M. Sant’Anna

2009.2 - Aula 1

O que podemos fazer com projéteis iônicos?

... Física nuclear

Física atômica e molecular

Usando

2

Física de

materiais

Química

Física de

partículas

Usandoprojéteis diversos

Modificação/síntese e caracterização de materiais

• Alguns exemplos a seguir• Alguns exemplos a seguir

Controlando A dose

Variable-Range hopping

Física de materiais: modificação de materiais

• Ex.: Spintrônica

– Semicondutores magnéticos diluídos (Ex.: Ga1-xMnxAs)

7

Magnetization vector manipulation by electric fieldsD. Chiba, M. Sawicki, Y. Nishitani, Y. Nakatani, F. Matsukura & H. OhnoNature 455, 515-518(25 September 2008)

Física de materiais: modificação de materiais

• Ex.: Spintrônica– Desordem em semicondutores magnéticos diluídos (Ex.: Ga1-xMnxAs)

8

Íons na atmosfera

• Dados a detectores e eletrônica em geral

9

Ref.: Crosslink Vol. 4 No 2 (2003)

O Large Helical Device (LHD)

• Parte do programa japonês para o confinamento magnético de Plasmas

• “Extension of operating Region and Elucidation of Physics behind the Phenomena…”

O Large Helical Device (LHD)

• diagnóstico de Plasmas

• Heavy-Ion Beam Probe

Sobre o feixe de ouro para HIBP...

Organização prática do Curso(3 etapas)

1 2- Feixes de íons e transporte 2- Feixes de íons + transporte

Motivação Introdução ao funcionamento e ao uso de aceleradores de íons.

Utilização do acelerador Pelletron

Experiências envolvendo simultâneamente o uso de

feixes de íons e Utilização do acelerador Pelletronde 1.7 MV do IF-UFRJ.

feixes de íons e caracterização via

propriedades de transporte.(projetos diferentes para cada

grupo)Métodos experimentais gerais

envolvendo a caracterização de amostras sólidas quanto a

propriedades de transporte eletrônico (teoria + 5 experiências)

Como obter os projéteis: Aceleradores

H+

E= 1 eV

15

CERN

E ≈ 106 MeV

v ≈ 0.996 c

LaCAM (IF-UFRJ)

E ≈ 1 MeV

v ≈ 0.05 c

Pilha

E ≈ 1 eV

v ≈ 5 x 10-5 c

Técnicas de caracterização com feixes de íons

Experiências gerais envolvendo medidas de transporte.

1- Resistência de Folha (Sheet resistance)

2- Curva CxV para um detector semicondutor

3- Curvas IxV para sensores no infravermelho3- Curvas IxV para sensores no infravermelho

4- Determinação da constante de Boltzman (K) a partir de medidas de Ruído.

5- Medida de “tempo de vôo” de mobilidade de portadores em um semicondutor

1- Resistência de Folha (Sheet resistance)

• Método de Van der Pauw

• Considerações sobre a geometria da medida

2- Curva CxV para um detector semicondutor

3- Curvas IxV para sensores no infravermelho

4- Determinação da constante de Boltzman (K) a partir de medidas de Ruído.

5- Medida de “tempo de vôo” de mobilidade de portadores em um semicondutor