.jpg)
Academia Română a fost creată în 1866 pentru a cristaliza cele mai înalte valori intelectuale din provinciile românești într-o societate erudită menită să consolideze identitatea națională pe baza a patru componente esențiale: limbă și literatură, istorie, etnografie și cultură. La...
Suprafeţe şi interfeţe romāneşti la sincrotronul Elettra din Trieste
Grupul de Ştiinţa Suprafeţelor din Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Fizica Materialelor (INFM) devine un partener apreciat şi viabil pentru comunitatea științifică internaţională, care efectuează cele mai performante cercetări fundamentale în domeniul radiaţiei de sincrotron. În urma întăririi colaborărilor cu centrul de radiaţie de sincrotron Elettra din Trieste, în cadrul noii infrastructuri europene distribuite CERIC (Central European Research Infrastructure Consortium), INFM a concretizat oferta institutului italian de instalare a unui cluster românesc de ştiinţa suprafeţelor pe una din cele mai performante linii de fascicul ale Elettra (SuperESCA). Această instalare, care a avut loc în noiembrie 2013, reprezintă delocalizarea celei mai importante facilităţi româneşti pe un laborator de tipul „large scale facility“ din toate timpurile, întrucât clusterul MBE-STM-SARPES, care permite preparări şi analize ale suprafeţelor şi interfeţelor prin 14 tehnici diferite (LEED, RHEED, AES, STM, STS, SIMS, TDA, XPS, XPD, UPS, ARUPS, SR-PES, MEIS, EELS), are o valoare estimată de circa 1,3 milioane de euro şi va fi operat non-stop de 9-12 persoane în trei schimburi.
Echipa care a realizat instalarea facilităţii româneşti la Elettra. De la stânga la dreapta: Dr. Nicoleta Georgiana Apostol, Cercetător Ştiinţific III; Dr. Cristian Mihail Teodorescu, Cercetător Ştiinţific I, şeful grupului de Ştiinţa Suprafeţelor; Drd. George Adrian Lungu, Cercetător Ştiinţific; ing. Cristian Alexandru Tache. Nicoleta Apostol a început recent (de la 1 martie 2014) un stagiu post-doctoral la Elettra, iar Cristian Tache a fost acceptat, tot recent, la doctorat la Universitatea din Trieste, Şcoala Doctorală de Nanotehnologii în colaborare cu Elettra. Ambii vor lucra în principal pe instalaţia românească.
Colaborarea cu sincrotronul Elettra este deja reușită și s-ar putea solda în viitor cu participarea consistentă a echipelor româneşti (poate nu numai din INFM) la construcţia, utilarea şi operarea a încă două linii de fascicul la Elettra, una de spectroscopie de fotoelectroni la presiune apropiată de presiunea ambiantă (utilă în special pentru studiul în timp real al proceselor catalitice sau a altor reacţii de suprafaţă), alta de spectroscopie de absorbţie de raze X. Mai mult, urmare a faptului că informaţia se propagă foarte repede în comunitatea ştiinţifică, INFM a primit recent o invitaţie similară, de a se implica în construcţia şi utilarea unei noi linii de fascicul, la facilitatea de radiaţie de sincrotron Soleil de la Saclay, Franţa.
Câștigurile implementării facilităţii româneşti de ştiinţa suprafeţelor
Beneficiile pe care le aduce această instalare la Elettra se cifrează astfel: (I) în cele 4-5 ordine de mărime între intensitatea fasciculului sincrotron şi aceea a surselor convenţionale, ceea ce împinge limita de detecţie de la 0,1 procente atomice la cca. 10-100 ppm; (II) prin rezoluţia energetică mult mai bună (lărgimea unei linii XPS poate fi redusă la 0,1-0,2 eV, faţă de 0,6-1 eV prin măsurători convenţionale), ceea ce permite detectarea unor efecte mult mai fine de variaţii de compoziţie chimică, de stare de încărcare sau de curburi de benzi la suprafaţă; (III) prin posibilitatea de a se utiliza radiaţie X de energie ajustabilă, ceea ce permite studii suplimentare variindu-se sensibilitatea la suprafaţă (în particular, este posibil să se analizeze numai influenţa primelor 1-3 straturi atomice de la suprafaţă) şi secţiunea eficace de absorbţie a radiaţiei, deci analiza preferenţială a anumitor specii atomice. Toate aceste considerente au determinat echipa INFM să răspundă pozitiv la oferta echipei de la Elettra, în ciuda efortului evident implicat de dezasamblarea, transportul şi re-asamblarea instalaţiei (cca. 2 săptămâni de muncă, 12-14 ore pe zi).
Primele rezultate promițătoare
În sesiunea de experimente din decembrie 2013, primele rezultate obținute au fost extrem de încurajatoare. S-au pus în evidenţă trei noi fenomene:
Fotoinducerea de domenii feroelectrice cu polarizare inversată prin iradierea cu fasciculul intens al sursei sincrotron: cu alte cuvinte, dacă se creează suficiente goluri în vecinătatea suprafeţei în urma efectului fotoelectric, această acumulare promovează modificări structurale în probă, astfel încât apar şi domenii cu polarizare orientată înspre probă (), pe probele preparate astfel încât în starea iniţială integralitatea polarizării era orientată formând un singur domeniu ().
Desorbţia fotoindusă a moleculelor de monoxid de carbon (CO) de pe suprafaţa feroelectricilor de tip Pb(Zr,Ti)O3 (PZT).
Interdependenţa clară între cantitatea de molecule CO adsorbite pe suprafaţă şi polarizarea feroelectrică detectată (P), care ne-a permis să deducem o lege empirică de tipul P = Pmax. – α n, unde n este densitatea de electroni suplimentari transferaţi dinspre moleculele adsorbite. În momentul de faţă, această lege empirică este verificată prin calcule ab initio, folosindu-se teoria funcţionalei de densitate (DFT) şi, în paralel, prin elaborarea unui model electrostatic intuitiv care să cuantifice interdependenţa între deplasările atomice din reţea şi densitatea de purtători de sarcină în exces faţă de starea fără molecule adsorbite.
Parerea ta conteaza: 
