Sticking coefficient for atoms impinging on a metallic surfaces, and the x-ray photoemission by metals (2024)
- Authors:
- Autor USP: SILVA, GUSTAVO DINIZ - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCI
- DOI: 10.11606/T.76.2024.tde-18122024-090610
- Subjects: FÍSICA TEÓRICA; FÍSICA ATÔMICA; MÉTODOS NUMÉRICOS
- Keywords: Anderson catastrophe; Catástrofe de Anderson; Coeficiente de adesão; Fenômeno fora do equilíbrio; Fotoemissão de raio-X; Grupo de renormalização numérica; Numerical renormalization group; Out-of-equilibrium phenomenon; Sticking coefficient; X-ray photoemission
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Sistemas de gás de elétrons fora de equilíbrio contêm uma rica física. Discutimos a evolução temporal de três desses sistemas. Nosso primeiro tema é a fotoemissão de metais, um problema tradicionalmente estudado no domínio da frequência. Encontramos características inesperadas na dependência temporal da taxa de fotoemissão. A taxa oscila em frequência relativamente alta enquanto decai, e a amplitude das oscilações decai mais rapidamente do que a corrente média. Combinamos análise com dados numéricos para rastrear o comportamento oscilatório até a interferência entre dois processos de excitação, um dos quais decai de acordo com a lei de potência de Doniach-Sunjic, enquanto o outro decai mais rapidamente, seguindo a lei de potência de Nozières-De Dominicis. Esperamos que experimentos de XPS focados nessa característica identifiquem o pico correspondente no domínio da frequência. Como nosso segundo problema, com o intuito de quantificar a adiabaticidade, consideramos um gás de elétrons sujeito a um potencial localizado que aumenta de zero até um máximo a uma taxa constante. Novamente, com base em resultados analíticos e numéricos, identificamos a região do espaço paramétrico do modelo na qual o sistema se comporta adiabaticamente. Em contraste com o Critério Adiabático Quântico, que associa a adiabaticidade a baixas taxas de aumento, nossos resultados mostram que o número de escalas de energia participantes na blindagem do potencial localizado determina se a não-adiabaticidadeemerge. O objeto de nosso estudo final é a colisão entre um átomo de hidrogênio inicialmente neutro e uma superfície de cobre, representada por uma banda de condução meio preenchida. À medida que o átomo se aproxima da superfície, a sobreposição entre os orbitais atômicos e os da superfície permite a transferência de elétrons e a ionização negativa do átomo de H. A ionização ativa um potencial de carga-imagem, que puxa o íon em direção à superfície. Definimos um modelo sem spin que captura a física da colisão e, com base em um tratamento numérico, seguimos a evolução do pacote de ondas atômicas e calculamos o coeficiente de adesão, ou seja, a probabilidade de o átomo permanecer próximo à superfície após um longo tempo. Quando plotado em função da energia incidente, o coeficiente de adesão tem um máximo em torno de 0.3 eV. Assistidos pela experiência adquirida com os dois primeiros problemas, interpretamos o pico como um compromisso entre a contribuição de processos não adiabáticos, que aumenta com a energia inicial, e o tempo que o átomo leva para atravessar a região onde tais processos ocorrem. Os resultados numéricos estão em acordo semi-quantitativo com os dados experimentais disponíveis
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2024
- Data da defesa: 11.11.2024
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
SILVA, Gustavo Diniz. Sticking coefficient for atoms impinging on a metallic surfaces, and the x-ray photoemission by metals. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-18122024-090610/. Acesso em: 08 abr. 2026. -
APA
Silva, G. D. (2024). Sticking coefficient for atoms impinging on a metallic surfaces, and the x-ray photoemission by metals (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-18122024-090610/ -
NLM
Silva GD. Sticking coefficient for atoms impinging on a metallic surfaces, and the x-ray photoemission by metals [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 08 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-18122024-090610/ -
Vancouver
Silva GD. Sticking coefficient for atoms impinging on a metallic surfaces, and the x-ray photoemission by metals [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 08 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-18122024-090610/ - Transport in single quantum dots: a review from linear response to nonlinear regimes
- Abordagem NRG para o cálculo do coeficiente de adsorção em átomos colidindo em uma superfície metálica
- The sticking coefficient for atoms impinging on metallic surfaces and the photoemission problem
- Non-adiabatic contributions to the sticking coefficient for atoms impinging on etallic surfaces
- Coeficiente de adesão em átomos colidindo em uma superfície metálica
- Abordagem NRG para o cálculo do coeficiente de adsorção em átomos colidindo em uma superfície metálica
- Cálculo do coeficiente de adsorção em átomos colidindo em uma superfície metálica, uma abordagem via NRG
- Tracking adiabaticity in non-equilibrium many-body systems: the hard case of X-ray photoemission in simple metals
- The Sommerfeld-Watson transformation in teaching condensed matter physics: analytical diagonalization of Fermi gas-like models
- Tracking adiabaticity in nonequilibrium many-body systems using x-ray photoemission from metals as a stringent test
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