Stopping power of fluorides and semiconductor organic films for low-velocity protons

A combined experimental and theoretical study of the energy loss of protons in fluorides and organic films is presented. The measurements were performed in fresh AlF3, LiF, and N,N′-bis(1-ethylpropyl)-perylene-3,4,9,10- tetracarboxdiimide (EP-PTCDI) evaporated in situ on self-supported C or Ag foils, covering the very low energy range from 25 keV down to 0.7 keV. The transmission method is used in combination with time-of-flight (TOF) spectrometry. In the case of fluorides with large band gap energies (AlF3 and LiF), the experimental stopping power increases almost linearly with the mean projectile velocity showing a velocity threshold at about 0.1 a.u. These features are well reproduced by a model based on quantum scattering theory that takes into account the velocity distribution and the excitation of the active 2p electrons in the F- anions, and the properties of the electronic bands of the insulators. In the case of the semiconductor organic film with a lower gap, the experimental stopping power increases linearly with the mean projectile velocity without presenting a clear threshold. This trend is also reproduced by the proposed model.Fil: Serkovic Loli, Laura Natalia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Sánchez, Esteban Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Grizzi, Oscar. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Arista, Nestor Ricardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentin

Estudio comparativo de la adsorción de S sobre Au(111) y Ag(111) con XPS, AES, TOF-DRS y LEED

Here we study the adsorption of S on the (111) Surface of the noble metals Au and Ag using XPS, AES, LEED and TOF-DRS. Despite the similarities of the two surfaces, all the techniques showed different behaviours in both surfaces from the beginning of the adsorption. XPS and AES were used to determine the dependence of the S coverage with dosing time, whereas LEED allowed us to identify the ordered phases of the S/Au and S/Ag systems. The S coverage in Ag grows continuously with dose, while for Au there is saturation of the S signals in q ~ 0.5ML. Analysis of the intensity and shape of the TOF-DRS signals provide evidence about the coexistence of Ag atoms with S atoms in the top most layer for all coverages, whereas in Au these effects can be discarded up to q ~ 0.3ML.Fil: Tosi, Ezequiel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ruano, G.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Salazar Alarcón, Leonardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Martiarena, María Luz. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sánchez, Esteban Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Grizzi, Oscar. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Zampieri, Guillermo Enrique. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Thermal Stability of N,N′-Bis(1-ethylpropyl)perylene-3,4,9,10-tetracarboxdiimide Films on Cu(100)

The thermal stability of N,N′-bis(1-ethylpropyl)-perylene-3,4,9,10-tetracarboxdiimide (EP-PTCDI) thin films deposited on Cu(100) has been characterized by using scanning tunneling microscopy (STM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and low-energy electron diffraction (LEED). For one monolayer absorption, the molecules arrange with a (34-26) symmetry. After annealing the sample at 500 K, XPS measurements show that the molecules dissociate leaving the PTCDI core of the molecule on the surface. According to that, STM measurements show new images of molecules with the size of the PTCDI core, and without the characteristic ethylpropyl end groups. These remaining molecules cover most of the surface with ordered islands, presenting a different molecular arrangement. With the help of the experimental and simulated LEED patterns, the molecular arrangement can be described by a (-563.53) superstructure and its four rotational equivalents. However, complementary measurements of STM images at different tip-to-sample bias voltages showed variations of the local density of states for molecules absorbed at different absorption sites, reflecting a (-5676) commensurated arrangement.Fil: Moreno López, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Física del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Física del Litoral; ArgentinaFil: Grizzi, Oscar. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sánchez, Esteban Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Growth of AlF3 thin films on GaAs(110). Structure and chemical stability

The growth process of AlF3 films on GaAs, from submonolayer coverage up to several layers, habe been characterized by means of Auger electron spectroscopy, ion sputter depth profiling, and direct recoiling spectroscopy with time of flight analyisis. The chemicalcomposition and the surface structure were studied for films grown at room temperature and after annealing the films up to 400C. The films grow stoichiometrically at RT and no ordering was found in this case. The post-annealing of the AlF3 films produces a loss of fluorine, and a chemical reduction of aluminum with the appearance of a metallic phase. AES and TOF-DRS combined measurements show that while F atoms escape through the surface, metallic Al diffuse into the substrate substituting Ga atoms.Fil: Vergara, L.I.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Vidal, Ricardo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Ferron, Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Sánchez, Esteban Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Grizzi, Oscar. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentin

Initial Growth of N,N′‑Bis(1-ethylpropyl)perylene-3,4,9,10- tetracarboxdiimide Films on Cu(100)

We have studied the initial stages of the adsorption of N,N′-bis(1-ethylpropyl)-perylene-3,4,9,10-tetracarboxdiimide (EP-PTCDI) on Cu(100) using scanning tunnelling microscopy (STM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), low-energy electron diffraction (LEED), and density functional theory (DFT) calculations. STM images show that the EP-PTCDI molecules initially absorb on the surface, forming ordered islands, without preferential nucleation at the step-edges of the terraces as is the case for adsorption of the same molecule on Ag(111). The 2D islands grow upon the completion of the surface with a single-molecular layer. The experimental and simulated LEED patterns show that the molecular arrangement within the islands can be explained by a commensurate superstructure and its four rotational equivalents. The electron spectroscopies show net charge transfer from the surface to the molecule and a decrease of about 0.7 eV in the work function (from 4.59 to 3.9 eV) after a single-layer adsorption. The DFT calculations for the adsorption of a single layer qualitatively reproduce the features observed in STM images and allow us to explain the observed charge exchange behavior together with the work function change.Fil: Moreno López, Juan Carlos. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia del Area de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Fisica (CAB); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Grizzi, Oscar. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia del Area de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Fisica (CAB); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Martiarena, Maria Luz. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia del Area de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Fisica (CAB); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sanchez, Esteban Alejandro. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia del Area de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Fisica (CAB); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Growth of Germanene on Al(111) Hindered by Surface Alloy Formation

Obtaining pure group IV 2D films on well-behaved substrates is at present a major goal in materials science and of great interest for the associated industries. This goal still represents a challenge in surface science because often these materials tend to form alloys. As a consequence, some of the proposed 2D films resulted in topics of controversy regarding the top-layer elemental composition and interpretation of the honeycomb patterns measured by STM. Very recently, germanene on Al(111) was proposed to be a system having a larger gap than silicene and a quantum-spin Hall effect. This system was studied by several techniques including scanning tunnel microscopy, low-energy electron diffraction, photoemission, and density functional theory. None of the techniques used until now have the capability to detect unambiguously the presence of substrate atoms within the ultrathin film (i.e., separated from the corresponding substrate), thus leaving open the question of the composition or purity of the layer. Here we follow previous guidelines to grow a Ge film on Al(111) with the expected 3 × 3 arrangement that was assumed to be characteristic of germanene, and then we study in situ the properties of the films with ion scattering and recoiling spectrometry, a technique particularly suited for determining the elemental composition of the last surface layer. Our results unambiguously show the formation of a mixture of well-ordered Ge and Al atoms for all of the temperatures and conditions tested, in clear disagreement with the pure single germanene layer proposed in previous works. These conclusions led us to investigate by DFT calculations other possible structures compatible with our present results and the previously reported ones. The most favorable alloyed structures obtained by DFT were then compared with new I-V low-energy electron diffraction curves, and from this comparison, a top surface model composed of five Ge atoms and three Al atoms is proposed to replace the germanene model.Fil: Martínez, Emanuel Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Fuhr, Javier Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; ArgentinaFil: Grizzi, Oscar. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; ArgentinaFil: Sánchez, Esteban. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; ArgentinaFil: Cantero, Esteban Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentin

Thermal Stability of <i>N</i>,<i>N</i>′‑Bis(1-ethylpropyl)perylene-3,4,9,10-tetracarboxdiimide Films on Cu(100)

The thermal stability of <i>N</i>,<i>N</i>′-bis­(1-ethylpropyl)-perylene-3,4,9,10-tetracarboxdiimide (EP-PTCDI) thin films deposited on Cu(100) has been characterized by using scanning tunneling microscopy (STM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and low-energy electron diffraction (LEED). For one monolayer absorption, the molecules arrange with a (34−26) symmetry. After annealing the sample at 500 K, XPS measurements show that the molecules dissociate leaving the PTCDI core of the molecule on the surface. According to that, STM measurements show new images of molecules with the size of the PTCDI core, and without the characteristic ethylpropyl end groups. These remaining molecules cover most of the surface with ordered islands, presenting a different molecular arrangement. With the help of the experimental and simulated LEED patterns, the molecular arrangement can be described by a (−563.53) superstructure and its four rotational equivalents. However, complementary measurements of STM images at different tip-to-sample bias voltages showed variations of the local density of states for molecules absorbed at different absorption sites, reflecting a (−5676) commensurated arrangement

Ge films on Au(111) and Al(111): thermal stability

We present an analysis of Ge films grown on Au(111) and Al(111) under UHV conditions, including studies on the desorption and segregation of Ge. For desorption of a multilayer Ge/Au film, a two-step process was observed with a smooth transition in the 500-770 K range. For the case of Ge/Al a sharp desorption process takes place at ~500 K. The final products at the surface are also different; no Ge was found after annealing the Ge/Al sample, while some Ge (of the order of 10% of ML) was found after annealing the Ge/Au sample; attributed to segregation from the bulk.Fil: Martínez, Emanuel Alberto. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Cantero, Esteban Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Fuhr, J. D.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); ArgentinaFil: Martiarena, María Luz. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Grizzi, Oscar. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sánchez, Esteban Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaXXIII Latin American Symposium on Solid State Physics (SLAFES XXIII)San Carlos de BarilocheArgentinaComisión Nacional de Energía Atómic