Signals of strong electronic correlation in ion scattering processes

Previous measurements of neutral atom fractions for Sr+ scattered by gold polycrystalline surfaces show a singular dependence with the target temperature. There is still not a theoretical model that can properly describe the magnitude and the temperature dependence of the neutralization probabilities found. Here, we applied a first-principles quantum-mechanical theoretical formalism to describe the time-dependent scattering process. Three different electronic correlation approaches consistent with the system analyzed are used: (i) the spinless approach, where two charge channels are considered (Sr0 and Sr+) and the spin degeneration is neglected; (ii) the infinite-U approach, with the same charge channels (Sr0 and Sr+) but considering the spin degeneration; and (iii) the finite-U approach, where the first ionization and second ionization energy levels are considered very, but finitely, separated. Neutral fraction magnitudes and temperature dependence are better described by the finite-U approach, indicating that e-correlation plays a significant role in charge-transfer processes. However, none of them is able to explain the nonmonotonous temperature dependence experimentally obtained. Here, we suggest that small changes in the surface work function introduced by the target heating, and possibly not detected by experimental standard methods, could be responsible for that singular behavior. Additionally, we apply the same theoretical model using the infinite-U approximation for the Mg-Au system, obtaining an excellent description of the experimental neutral fractions measured.Fil: Bonetto, Fernando Jose. 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: Gonzalez, C.. Facultad de Ciencias. Universidad de Granada.; EspañaFil: Goldberg, Edith Catalina. 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; Argentin

Growth, thermal desorption and low dose ion bombardment damage of C60 films deposited on Cu(111)

Auger Electron Spectroscopy (AES), Low Energy Electron Diffraction (LEED) and Reflection Electron Energy Loss Spectrometry (REELS) were used to characterize the growth and thermal stability of C60 films deposited on Cu(111). By means of LEED we found that while C60 grows in an ordered fashion up to the first monolayer (ML) at room temperature (RT), it turns amorphous beyond that point. On the other hand, when the substrate temperature is kept at 450K films up to two ML with crystalline structure are obtained. For substrate temperatures beyond 570K thick films (more than 1 ML) do not grow at all. By using AES, we found that a thick C60 film starts to desorb at a temperature around 470K but the first monolayer remains stable up to temperatures as high as 900K. A monolayer with a better crystalline order is obtained after desorption than that growth with the substrate at RT or higher temperatures. When the substrate is heated at 970K, the first monolayer is not fully removed but the C60 molecular structure is altered or molecules break up into smaller pieces. The ion induced damage on C60 on Cu(111) films was studied for typical ions, incoming energies and irradiation doses used in Low Energy Ion Scattering (LEIS) experiments. The D-value of C(KLL) Auger spectra and the -plasmon of REELS, were monitored to characterize the damage caused to the film. We found that, at low doses ( 1014 ions/cm2), damage is only detectable for massive ions like Ar, but not for H and He in the 2-8 keV range.Fil: Bonetto, Fernando Jose. 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; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química. Departamento de Materiales; ArgentinaFil: Vidal, Ricardo Alberto. 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; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química. Departamento de Física; ArgentinaFil: Quintero Riascos, Vanessa Alexandra. 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: Bonin, Claudio Julio. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química. Departamento de Física; Argentina. 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: Ferron, Julio. 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; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química. Departamento de Materiales; Argentin

Experimental artifact in MOKE measurements when using paramagnetic sample holders

We describe here an artifact that may affect to magneto-optical Kerr measurements. When paramagnetic sample holders (SH) with non-negligible susceptibilities are used, the inhomogeneity of the applied magnetic field can induce forces and torques on it, shifting the reflected beam, and altering its intensity at the photodetector. The effect is even and can be avoided using low susceptibility paramagnetic or diamagnetic SH We also present a detailed analytical description of the magnetic forces involved and provide some estimated values of the SH shifting, showing that they might distort the magneto-optical Kerr effect signal. Moreover, in this paper we show how the artifact can be removed from the experimental curves with an appropriated data analysis.Fil: Munoz-Noval, Alvaro. Comunidad de Madrid; EspañaFil: Bonin, Claudio Julio. 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: Bonetto, Fernando Jose. 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: Garcia, Miguel Angel. Institute For Ceramic And Glass; Españ

v-MOKE magnetometry: a solution for devices with fixed electromagnet

We introduce a novel method aimed to obtain the scale factor between in-plane magnetization components, indispensable for vectorial-magneto-optic Kerr effect (v-MOKE) experiments, convenient for experimental setups where it is difficult or unfeasible to rotate the electromagnet. Unlike the original method, in our proposal the electromagnet (and all other optical components) are fixed, extending in this way the possibility to implement v-MOKE magnetometry. Two films, FePt 9 and 100 nm thickness, were used as sample probes, presenting in-plane magnetic uniaxial anisotropy and in-plane magnetic isotropy, respectively. All experiments were carried out at room temperature and employing an home-made MOKE system. We also introduce a closed mathematical expression for the scale factor linking both magnetization components in terms of experimental and sample dependent parameters.Fil: Bonetto, Fernando Jose. 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: Tacca, Marcos Sebastian. 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: Aguzin, Ana. 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: Butera, Alejandro Ricardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro.; ArgentinaFil: Ferron, Julio. 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: Bonin, Claudio Julio. 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; Argentin

MAGNETOMETRÍA V-MOKE: ESCALEO ENTRE COMPONENTES DE LAMAGNETIZACIÓN EN EL PLANO DE LA MUESTRA

Se presenta un procedimiento alternativo al descripto en la bibliografía para determinar el factor de escala, necesario para comparar cuantitativamente dos de las componentes coplanares de la magnetización (componentes en el plano de la superficie de la muestra) de una película magnética mediante v-MOKE (vectorial-MOKE). El procedimientopropuesto posee la ventaja de no necesitar la reorientación del electroimán generador del campo magnetizante, ya que, dependiendo de las dimensiones y peso del mismo, esta acción puede resultar dificultosa o directamente impracticable.De esta manera, el experimento que permite adquirir las dos componentes en el plano de la magnetización de manera simultánea, se ejecuta sin necesidad de modificar la disposición experimental inicial (montaje fijo). Como muestras de prueba usamos dos películas de FePt de 9 nm y 100 nm de espesor, presentando la primera anisotropía uniaxial.Todos los experimentos se realizaron a temperatura ambiente y usando un sistema MOKE construido en el Grupo de Física de Superficies del IFIS-Litoral, el cual permite detectar dos componentes de la magnetización simultáneamente (v-MOKE).Fil: Aguzin, Ana. Universidad Nacional del Litoral; ArgentinaFil: Bonetto, Fernando Jose. 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: Tacca, Marcos Sebastian. 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: Butera, Alejandro Ricardo. Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia.; ArgentinaFil: Bonin, Claudio Julio. 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; Argentin

Effects of the herbicide Roundup on freshwater microbial communities: a mesocosm study

The impact of the widely used herbicide glyphosate has been mainly studied in terrestrial weed control, laboratory bioassays, and field studies focusing on invertebrates, amphibians, and fishes. Despite the importance of phytoplankton and periphyton communities at the base of the aquatic food webs, fewer studies have investigated the effects of glyphosate on freshwater microbial assemblages. We assessed the effect of the commercial formulation Roundup using artificial earthen mesocosms. The herbicide was added at three doses: a control (without Roundup) and two treatments of 6 and 12 mg/L of the active ingredient (glyphosate). Estimates of the dissipation rate (k) were similar in the two treatments (half-lives of 5.77 and 7.37 d, respectively). The only two physicochemical parameters showing statistically significant differences between treatments and controls were the downward vertical spectral attenuation coefficient kd(λ), where λ is wavelength, and total phosphorus concentration (TP). At the end of the experiment, the treated mesocosms showed a significant increase in the ratio kd(490 nm)/kd(550 nm) and an eightfold increase in TP. Roundup affected the structure of phytoplankton and periphyton assemblages. Total micro- and nanophytoplankton decreased in abundance in treated mesocosms. In contrast, the abundance of picocyanobacteria increased by a factor of about 40. Primary production also increased in treated mesocosms (roughly by a factor of two). Similar patterns were observed in the periphytic assemblages, which showed an increased proportion of dead : live individuals and increased abundances of cyanobacteria (about 4.5-fold). Interestingly, the observed changes in the microbial assemblages were captured by the analysis of the pigment composition of the phytoplankton, the phytoplankton absorption spectra, and the analysis of the optical properties of the water. The observed changes in the structure of the microbial assemblages are more consistent with a direct toxicological effect of glyphosate rather than an indirect effect mediated by phosphorus enrichment.Fil: Pérez, Gonzalo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Torremorell, Ana María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Mugni, Hernan Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Limnología ; ArgentinaFil: Rodriguez, Patricia Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Vera, Maria Solange. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Do Nascimento, Mauro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Allende, Luz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bustingorry, Jose Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Escaray, Francisco José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Ferraro, Marcela Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; ArgentinaFil: Izaguirre, Irina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; ArgentinaFil: Pizarro, Haydee Norma. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Ecología, Genética y Evolución; ArgentinaFil: Bonetto, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Limnología ; ArgentinaFil: Morris, Donald P.. Lehigh University; Estados UnidosFil: Zagarese, Horacio Ernesto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas ; Argentin

Proton field-cycling nucler magnetic resonance relaxometry in the smectic A mesophase of thermotropic cyanobiphenyls: Effects of sonication

Field-cycling nuclear magnetic resonance (NMR) relaxometry was used to study the spin-lattice relaxation dispersion of selected standard smectic A liquid crystals at different temperatures. Relaxation features at both, in presence and absence of a monochromatic ultrasonic field were considered. We show that the laboratory-frame spin-lattice relaxation time is mainly governed by traslational diffusion. Order director fluctuations (ODF) are less important while rotational difussion seems to be only relevant near the clearing point. We show that sonication enhances the ODF contribution in the SmAmesophase, thus enabling the evaluation of different features associated with this mechanism.Fil: Bonetto, Fernando Jose. 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; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Anoardo, Esteban. Universidad Nacional de Córdoba; Argentin

A Low-Cost and Accurate Method for Measuring Weak Magnetic Susceptibilities

The magnetic properties of any substance in nature can be condensed into a unique parameter: the volume magnetic susceptibility χ . Its value and sign indicate if a given material is diamagnetic, paramagnetic, or ferromagnetic. Accurate measurements of χ for paramagnetic or diamagnetic substances are generally performed with high-tech devices with relatively complex methods. Simple methods proposed to determine χ for everyday materials result in inaccurate measurements ( ≥50 %). Here, we propose a simple, practical, and low-cost method to accurately obtain χ , via measurements performed with an ordinary balance and a set of neodymium magnets. The force exerted by the magnets on a given sample is sensed by the balance and, via comparison with exact numerical calculations of the magnetic force on the whole sample, the magnetic susceptibility can be determined. The shape, size, and position of the sample relative to the magnets as well as the number of neodymium magnets are optimized to maximize the magnetic force on the sample and, therefore, minimize the experimental uncertainties in the determination of χ .Fil: Bonin, Claudio Julio. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química. Departamento de Física; Argentina. 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: Bonetto, Fernando Jose. 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; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química. Departamento de Física; Argentin

Erratum: Signals of strong electronic correlation in ion scattering processes [Phys. Rev. B 93, 195439 (2016)]

We found an error in the mathematical formulation of the finite-U model [19] that we used in our paper to describe the neutral fractions measured when Sr+ ions collide with a gold surface [4,5]. The error is connected to boundary conditions, such as the following one: (Formula Presented) where the correct minus sign was dismissed. This correction introduces changes of sign in the integral terms (Formula Presented) The above-described amendment of the finite-U model introduces slight modifications in Figs. 6(c) and 7 of the published paper. These figures should be replaced by the figures below.Fil: Tacca, Marcos Sebastian. 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: Bonetto, Fernando Jose. 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: Gonzalez, C.. 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: Goldberg, Edith Catalina. 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; Argentin

Electronic correlation effects on the neutralization of Ga+ scattered by a gold surface

The monotonous increasing with temperature behavior of the neutralization of Ga+ scattered by a gold surface plus the nonmagnetic character of the ion induced to disregard the important electronic correlation effects. In this work, we show that contrary to this assumption, the electron-electron interaction in the Ga site is crucial for describing the experimental results. We extend the formalism previously used in the Sr+/Au system to include more than one valence orbital in the projectile, which is the case of Ga+, where the neutralization occurs to a p-type shell. We consider the six possible orbital-spin neutral configurations in a correlated way within the Anderson model. The comparison with the results obtained from a noninteracting electron model allows one to infer how important the many-body effects in the charge exchange between Ga+ and the gold surface are. We also found that the proximity of the projectile one-electron energy levels to the substrate Fermi level determines the influence of electronic correlation effects on the neutral fraction and its temperature and velocity dependences.Fil: Tacca, Marcos Sebastian. Universidad Nacional del Litoral; Argentina. 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: Bonetto, Fernando Jose. 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; Argentina. Universidad Nacional del Litoral; ArgentinaFil: Goldberg, Edith Catalina. 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; Argentina. Universidad Nacional del Litoral; Argentin