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Los físicos encuentran una nueva forma de medir las propiedades de la capa superficial de un material

Los físicos encuentran una nueva forma de medir las propiedades de la capa superficial de un material | Noticias de Buenaventura, Colombia y el Mundo

Físicos de la Universidad de Texas en Arlington han desarrollado una nueva técnica que puede medir las propiedades de la capa atómica superior de materiales sin incluir información de las capas subyacentes.

Investigadores del Laboratorio de Positrones del Departamento de Física de la UTA utilizaron un proceso llamado adherencia de positrones mediada por barrena (AMPS) para desarrollar una nueva herramienta espectroscópica para medir selectivamente la estructura electrónica de la superficie de los materiales.

Un nuevo artículo, «Espectroscopía de fotoemisión usando fotones virtuales emitidos por adherencia de positrones: una sonda complementaria para estructuras electrónicas de superficie de capa superior», publicado en la revista Cartas de revisión física (PRL), detalla la nueva técnica. Además, la revista en línea Física publicó un artículo de Viewpoint sobre la publicación, titulado «Espectroscopía que no raya la superficie», que explica por qué el artículo es importante para el campo. Los editores de PRL encargan artículos de opinión para trabajos que creen que atraerán un amplio interés.

Alex Fairchild, becario postdoctoral en Positron Lab, es el autor principal del estudio. Los coautores incluyen a Varghese Chirayath, profesor asistente de investigación; Randall Gladen, investigador postdoctoral; Ali Koymen, profesor de física; y Alex Weiss, profesor y presidente del Departamento de Física de la UTA. Bernardo Barbiellini, profesor de física en la Universidad LUT de Finlandia, también contribuyó al proyecto.

El proceso AMPS, en el que los positrones (antimateria de electrones) se adhieren directamente a las superficies seguido de la emisión de electrones, fue observado y descrito por primera vez por Saurabh Mukherjee, un estudiante graduado, junto con Weiss y otros colegas, en 2010 en la UTA. Esos resultados fueron publicados en un artículo en PRL.

«Alex (Fairchild) y Varghese descubrieron cómo usar este fenómeno que descubrimos en 2010 para medir la capa superior y obtener información sobre la estructura electrónica y el comportamiento de los electrones en la capa superior», dijo Weiss. «Eso determinará las muchas propiedades de un material, incluida la conductividad, y puede tener implicaciones importantes para la construcción de dispositivos».

Fairchild dijo que el proceso AMPS es único porque utiliza fotones virtuales para medir la capa atómica superior.

«Esto es diferente de las técnicas típicas como la espectroscopia de fotoemisión, donde un fotón penetra múltiples capas en la mayor parte de un material y, por lo tanto, contiene la información combinada de las capas superficiales y subterráneas», dijo Fairchild.

«Nuestros resultados de AMPS mostraron cómo los fotones virtuales emitidos después de la fijación de positrones interactúan preferiblemente con electrones que se extienden más en el vacío que con electrones que estaban más localizados en el sitio atómico», dijo Chirayath. «Por lo tanto, nuestros resultados son esenciales para comprender cómo interactúan los positrones con los electrones de la superficie y son extremadamente importantes para comprender otras técnicas similares basadas en positrones selectivas de superficie».

Weiss señaló que el Laboratorio de positrones de la UTA es actualmente el único lugar donde se podría haber desarrollado esta técnica, debido a las capacidades de su haz de positrones.

«En la actualidad, la UTA probablemente tenga el único laboratorio en el mundo que tiene un haz de positrones que puede llegar a las bajas energías necesarias para observar este fenómeno», dijo Weiss.

El estudio fue apoyado por fondos de la Fundación Welch y la Fundación Nacional de Ciencias.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Arlington. Original escrito por Greg Pederson. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.

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