Impact of substrate defects on the equilibrium one-dimensional island size distribution

As long as only first-neighbour interactions are considered, equilibrium island size distributions of monoatomic islands in one dimension follow an exponential law regardless of the strength and the repulsive or attractive character of the adsorbate–adsorbate interactions. However, one- dimensional atomic wires obtained via nucleation at the step edges have a monomodal island size distribution. In this paper, we present a simple one- dimensional Monte Carlo model that shows how the monomodal distribution observed experimentally can be obtained by including surface defects that only suppress the interaction between two successive adsorbates.Fil: Mirabella, D. A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación en Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Aldao, Celso Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación en Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin

Schottky barriers measurements through Arrhenius plots in gas sensors based on semiconductor films

The oxygen adsorption effects on the Schottky barriers height measurements for thick films gas sensors prepared with undoped nanometric SnO2 particles were studied. From electrical measurements, the characteristics of the intergranular potential barriers developed at intergrains were deduced. It is shown that the determination of effective activation energies from conduction vs. 1/temperature curves is not generally a correct manner to estimate barrier heights. This is due to gas adsorption/desorption during the heating and cooling processes, the assumption of emission over the barrier as the dominant conduction mechanism, and the possible oxygen diffusion into or out of the grains.Fil: Schipani, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación En Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Aldao, Celso Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación En Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Ponce, Miguel Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación En Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin

Effects of previous treatments on the electrical response of SnO2-thick films exposed to a CO atmosphere

The influence of CO on the electrical conductivity on SnO2 thick films is studied. Possible sensing mechanisms are discerned by measuring the conductivity as a function of temperature during heating and cooling, and the transient responses to step changes in CO pressure at constant temperature. Studies of samples with prior treatments confirm the proposed mechanisms responsible for the observed film responses. The film conductivity is affected by CO adsorption and by reaction with previously adsorbed oxygen. Also, the oxygen vacancy concentration in the grains can be altered and, as a consequence, the sample resistivity.Fil: Ponce, Miguel Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Aldao, Celso Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Castro, Miriam Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentin

Field-Assisted and Thermionic Contributions to Conductance in SnO2 Thick-Films

A deep analysis of conductance in nanostructured SnO2 thick films has been performed. A model for field-assisted thermionic barrier crossing is being proposed to explain the film conductivity. Themodel has been applied to explain the behavior of resistance in vacuum of two sets of nanostructured thick-films with grains having two well-distinct characteristic radii (R = 25nm and R = 125 nm). In the first case the grain radius is shorter than the depletion region width, a limit at which overlapping of barriers takes place, and in the second case it is longer. The behavior of resistance in the presence of dry air has been explained through the mechanism of barrier modulation through gas chemisorption.Fil: Malagú, C.. Universita Di Ferrara; ItaliaFil: Carotta, M. Cristina. Universita Di Ferrara; ItaliaFil: Martinelli, Giuliano. Universita Di Ferrara; ItaliaFil: Ponce, Miguel Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Castro, Miriam Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Aldao, Celso Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentin

Universality of the island density exponent in growth models of monomer and dimer chains in two dimensions

Using Monte Carlo simulations, the scaling of the island density exponent for the aggregation of particles as chains of monomers and dimers is examined. We found that particles can perform a one- or two-dimensional diffusion depending on the details of the models and on the values of the coverage and diffusion anisotropy. Hence a nonuniversal behavior for the island density exponent x can be obtained. Eventually, in the asymptotic regime, the one-dimensional exponent (x=1/4) is always recovered because the formed one-dimensional islands (chains) play the role of obstacles to the diffusing particles which are thus forced to perform a one-dimensional diffusion.Fil: Mazzitello, Karina Irma. Universidad Nacional de Mar del Plata; ArgentinaFil: Iguain, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Cs.exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata; ArgentinaFil: Aldao, Celso Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Martin, Hector Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Cs.exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata; Argentin

Study of the oxygen vacancies changes in SnO2 polycrystalline thick films using impedance and photoemission spectroscopies

Changes in the concentration of oxygen vacancies within the grains of polycrystalline SnO2, due to different atmosphere exposures, were detected using impedance and photoemission spectroscopies. From measured capacitance values, variations of the potential barrier widths could be determined. It is shown that under the presence of an oxygen rich atmosphere, at relatively low temperature, the width of intergranular potential barriers increase to the point that grains become completely depleted of carriers. With subsequent exposure to vacuum, capacitance adopts a higher value, indicative of intergranular barriers and quasi-neutral regions at the center of the grains. X-ray and ultraviolet photoemission spectroscopy measurements showed that SnO2 samples treated in oxidizing or reducing environments have similar barrier heights and different work functions. Results are especially relevant in the study of mechanisms responsible for metal oxide gas sensingFil: Schipani, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación En Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Ponce, Miguel Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación En Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Joanni, Ednan. CTI Renato Archer. Sao Paulo; BrasilFil: Williams, Federico Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Aldao, Celso Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mar del Plata. Instituto de Investigación En Ciencia y Tecnología de Materiales (i); Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin

Modification of sensitivity of BaSnO3 sensor due to parameters of synthesis and formation of the device

Powders of BaSnO3 were synthesized to obtain gas sensor thick films (using the screen printing technique) for the detection of O2 and CO. Impedance spectroscopy was used at different atmospheres and temperatures. In the presence of O2, the films showed a maximum value of sensitivity at 300 °C, with the powders formed by Pechini presenting greater reproducibility and sensitivity (with an order of magnitude greater than that for the powders formed by precipitation). Results showed that the films formed with powders obtained using the Pechini method presented a better response to CO, with a maximum sensitivity at 450 °C. In addition, in the presence of CO and for T > 250 °C, these films showed an anomalous behavior regarding their sensitivity as a function of time when platinum electrodes were used: a great increase in the electrical resistance value for exposure times greater than 10 min.Fil: Ochoa, Yasser H.. Universidad del Cauca; ColombiaFil: Schipani, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Aldao, Celso Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Rodriguez Paez, Jorge Enrique. Universidad del Cauca; ColombiaFil: Ponce, Miguel Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentin

Experimental and ab Initio Studies of Deep-Bulk Traps in Doped Rare-Earth Oxide Thick Films

Lanthanum-doped CeO2 is a promising semiconductor for gas sensing. A combined study applying impedance spectroscopy and first-principles calculations was performed for pure and lanthanum-doped samples. The results showed a strong influence of the localized Ce 4f states on the electrical conduction processes and an electrical resistance increase as a function of the exposure to vacuum and air atmospheres. After its modification with a rare-earth element along with exposure to reducing and oxidizing atmospheres, the observed behavior suggested the presence of multitraps, which depended on the described equilibrium between the oxygen vacancies (Vo x ↔ VO· ↔ VO· ) in a disordered deep-bulk trap location. According to the DFT results, the multitraps were formed with the creation of an oxygen vacancy far from the doping atom. They were considered to be responsible for the phenomena modifying the Debye-like response. The transfer of electrons from Ce(III) to the adsorbed oxygen species, decreasing the number of electrons in the 4f state, reduced the electrical conductivity by the hopping frequency dependence of the total resistance and capacitances. This was probably due to the interactions between defective oxygen and metallic species.Fil: Silva Rosa Rocha, Leandro. Universidade Federal do São Carlos; BrasilFil: Schipani, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Aldao, Celso Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Cabral, Luís A.. Universidade Federal do São Carlos; BrasilFil: Simoes, Alexandre Z.. Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, Unesp; BrasilFil: Macchi, Carlos Eugenio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires.. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Tandil. Sede Tandil del Centro de Investigaciones En Fisica E Ingenieria del Centro de la Provincia de Buenos Aires.; ArgentinaFil: Marques, Gilmar Eugenio. Universidade Federal do São Carlos; BrasilFil: Ponce, Miguel Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Longo, Elson. Universidade Federal do São Carlos; Brasi

Effects of correlations and lattice gas restriction on the collective diffusion

The combined effects of correlations and lattice gas restriction on the collective diffusion behavior of one-dimensional concentration profiles are studied.  Correlations are introduced as a persistent or anti-persistent movement in the individual random walk performed by the diffusing particles.  The value of the diffusivity as a function of correlation is obtained for the continuous case through a new and simple analytical method.  For the single occupancy (lattice gas) case, the collective diffusion coefficient is calculated by using the Boltzmann-Matano method.  It is shown that the collective behavior of the system makes the concentration profiles not to scale, and the values of the diffusion coefficient become dependent on the type and amount of correlation and on the local concentration when the single occupancy restriction is present.Fil: Sanchez, J.R.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Aldao, Celso Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentin