Caracterização de nanoestruturas tipo núcleo-casca de magnetita por retro-espalhamento de íons.

Abstract

O estudo mostrado nessa apresentação investiga as interações entre radiação e matéria através da modelagem computacional de espectros de retroespalhamento de íons com foco em nanoestruturas de magnetita do tipo núcleo-casca. A pesquisa tem como objetivo explorar como variações de composição, como excesso ou deficiência de oxigênio e a presença de impurezas, influenciam o espectro de energia. Tais variações podem ser uma das causas da supressão da transição de fase de Verwey entre estados ordenado e desordenado de cargas quando as dimensões dos cristais de magnetita são diminuídas. Utilizou-se uma técnica de simulação avançada, baseada em conceitos teóricos como fator cinemático, seção de choque para espalhamento e perda de energia, assim como o método de Monte Carlo. Através desta técnica, procurou-se identificar os potenciais indicadores de variação nos sinais elementares do espectro de energia, abordando aspectos críticos como a análise de sua composição química e a possível correlação com a supressão de transições de fase em nanoescala. Tanto as dimensões quando as formas do óxido de ferro foram investigadas em filmes (geometria planar) e partículas (microesferas) simples e complexas (tipo núcleo-casca), avaliando as influências de variações estequiométricas (excesso e deficiência de oxigênio), impurezas (fósforo, silício, enxofre e titânio) e substratos (carbono, silício e brometo de potássio). Os resultados permitem definir as condições de geometria infinita e cobertura superficial das microesferas, além de verificar a possibilidade de detecção de excesso e deficiência de oxigênio, a não interferência do sinal do substrato e a impossibilidade de detecção de impurezas na faixa do décimo de fração estequiométrica. Nessa apresentação, devido a limitação de tempo, alguns resultados selecionados são apresentados.