Dispersión de iones de baja energía
La espectroscopia de dispersión de iones de baja energía (LEIS) , a veces denominada simplemente espectroscopia de dispersión de iones (ISS), es una técnica analítica sensible a la superficie utilizada para caracterizar la composición química y estructural de los materiales. LEIS implica dirigir una corriente de partículas cargadas conocidas como iones en una superficie y hacer observaciones de las posiciones, velocidades y energías de los iones que han interactuado con la superficie. Los datos que se recopilan de este modo se pueden utilizar para deducir información sobre el material, como las posiciones relativas de los átomos en una red de superficie y el elementalidentidad de esos átomos. LEIS está estrechamente relacionado tanto con la dispersión de iones de energía media (MEIS) como con la dispersión de iones de alta energía (HEIS, conocida en la práctica como espectroscopia de retrodispersión de Rutherford o RBS), que se diferencia principalmente en el rango de energía del haz de iones utilizado para sondear la superficie. . Si bien gran parte de la información recopilada mediante LEIS se puede obtener mediante otras técnicas científicas de superficies , LEIS es único en su sensibilidad tanto a la estructura como a la composición de las superficies. Además, LEIS es una de las pocas técnicas sensibles a la superficie capaces de observar directamente los átomos de hidrógeno , un aspecto que puede hacer que sea una técnica cada vez más importante como laSe está explorando la economía del hidrógeno .
Pueden tener lugar varios tipos diferentes de eventos como resultado del impacto del haz de iones sobre una superficie objetivo. Algunos de estos eventos incluyen emisión de electrones o fotones, transferencia de electrones (tanto ion-superficie como superficie-ion), dispersión , adsorción y pulverización catódica (es decir, expulsión de átomos de la superficie). Para cada sistema y cada interacción existe una sección transversal de interacción , y el estudio de estas secciones transversales es un campo por derecho propio. Como sugiere el nombre, LEIS se ocupa principalmente de los fenómenos de dispersión.
Debido al rango de energía que normalmente se usa en los experimentos de dispersión de iones (> 500 eV), los efectos de las vibraciones térmicas, las oscilaciones de fonones y la unión interatómica se ignoran ya que están muy por debajo de este rango (~ unos pocos eV), y la interacción de partículas y superficie puede considerarse como un problema clásico de colisión elástica de dos cuerpos . La medición de la energía de los iones dispersados en este tipo de interacción se puede utilizar para determinar la composición elemental de una superficie, como se muestra a continuación:
