Modelo computacional para o estudo da irradiação de íons em nanopartículas

Abstract

Nanopartículas apresentam um alta razão entre a área de superfície e seu volume, por isso apresentam diversas propriedades diferentes do material massivo (bulk ). Elas têm inúmeras aplicações tecnológicas, portanto são muito importantes no mundo moderno. Neste trabalho nós melhoramos um conhecido programa computacional de simulação dos efeitos de uma irradiação em uma amostra, o TRIM (Transport of Ions in Matter). Devido a nossa modificação, agora é possível simular um alvo esférico, assim podemos estudar como as colisões balísticas do feixe de íons interagem com a nanopartícula - uma simulação que até hoje não podia ser feita. Chamamos este programa de TARDISS, que significa TRIM Adaptation to Record the Damage in an Irradiated Spherical Structure, que em português é “Adaptação do TRIM para gravar os danos de uma estrutura esférica irradiada". Este trabalho evolui comparando nossos resultados (usando a TARDISS) com aqueles do sistema equivalente no TRIM, que é utilizado na literatura, como por exemplo em [5]. Com nossas simulações estudamos, também, os resultados experimentais de [2] e [5].

Nanoparticles present a high surface area to volume ratio and that is why it has so many di erent properties from the bulk of the same material. They have numerous technological applications, so they are very important for the modern world. In this work we improved a well known computer program to simulate the irradiation e ects in a sample, the TRIM (Transport of Ions in Matter). Due to our modi cation it is now possible to simulate a spherical target, so we can study how the ballistic collisions of an ion beam interact with a nanoparticle - a simulation that could not be done so far. We called this program TARDISS, it stands for TRIM Adaptation to Record the Damage in an Irradiated Spherical Structure. We develop this work comparing our results (using the TARDISS) with the ones in a equivalent system, using a TRIM approximation of the nanoparticle as a thin layer - as it is done in the literature, like in [5]. We also use our simulations to study experimental results from [2] and [5].