Poder de freamento e dispersão da perda de energia de prótons em filmes finos de platina : a importância do agrupamento de elétrons

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Selau, Felipe Ferreira
• Orientador(a): Grande, Pedro Luis
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Poder de freamento eletronico; Poder de freamento nuclear; Perda de energia de particulas; Feixes de íons
• Palavras-chave em Inglês: Stopping power; Energy-loss straggling; Bunching effect; Ion beam analysis; Medium-energy ion scattering
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/225984

Neste trabalho foi determinado, por meio de medidas experimentais com a técnica medium-energy ion scattering, o poder de freamento e dispersão da perda de energia de prótons com energias intermediárias (60–250 keV) em filmes de Pt. Além disso, foi investigada a dispersão da perda de energia adicional de prótons com energias na faixa de baixas, médias e altas energias em materiais simples (C, Al, Si, Ni, Cu, Zn, Ge, Se, Pd, Ag, Sb, Pt, Au, Pb) com a finalidade de atualizar o ajuste realizado pela bem conhecida fórmula de Yang-O’Connor-Wang além de propor a interpretação física dessa equação. Os resultados para o poder de freamento do primeiro estudo concordam com medidas recentes (Primetzhofer Phys. Rev. B 86, 094102 (2012) e Moro, Bauer e Primetzhofer Phys. Rev. A 102, 022808 (2020)) e são bem descritos pelo modelo de gás de elétrons livres para projéteis de baixas energias. Já os resultados experimentais obtidos para dispersão da perda de energia de prótons em platina são fortemente subestimados pelas fórmulas bem estabelecidas na literatura por um fator dois. Alternativamente, foi proposto um modelo para a dispersão da perda de energia que leva em consideração o comportamento de um gás de elétrons não homogêneo, que foi baseado na função eletrônica de perda do material, juntamente com o efeito de agrupamento de elétrons. Esse modelo apresentou uma excelente concordância com os dados obtidos pelas análises de MEIS indicando que os valores elevados para a dispersão da perda de energia são devidos ao efeito de agrupamento de elétrons em um sistema eletrônico não homogêneo. Além disso, esse estudo mostra que efeitos não lineares são de menor importância para a dispersão da perda de energia. No segundo estudo foi refeito o ajuste da função ressonante deformada aos dados experimentais de dispersão da perda de energia que excedem o modelo proposto por Chu normalizados pelo valor do modelo de Bohr para a dispersão. Os ajustes foram comparados com cálculos de agrupamento de elétrons produzidos pelo programa CasP via correlação estatística. As análises mostraram que a função ajustada aos dados experimentais é fortemente correlacionada ao modelo teórico de agrupamento de elétrons, o que dá indícios de que a fórmula de Yang-O’Connor-Wang captou experimentalmente o efeito de agrupamento de elétrons da interação de prótons com a matéria.