Análisis de capas superficiales ultra delgadas usando la técnica de espectroscopia Mössbauer con incidencia rasante

Abstract

En esta tesis, se estudia y desarrolla un novedoso método para el anélisis estructural de muestras ultra delgadas, con grosores en el rango de 1 - 100 nm, basado en el efecto Mössbauer y el efecto de reflexión externa total. Para esto, se elabora y estudia de forma teórica, modelos físicos apropiados para: la propagación e interacción de radiación gamma a través de un medio material tipo multicapa; la producción resonante y no-resonante de radiación secundaria (electrones de conversión, electrones Auger, fotoelectrones, rayos X y rayos gamma) en el medio; y la transmisión de la radiación secundaria a través de dicho medio. Teóricamente, es realizado la simulación de los espectros de electrones secundarios y de rayos gamma reflejados especularmente, para una película multicapa de 20 nm de grosor de 57Fe evaporado sobre un sustrato de vidrio, con una distribución con la profundidad conocida para los diferentes estados de oxidación que componen cada capa. Para ángulos de incidencia en la región donde la condición de reflexión externa total es satisfecha, se observa que la profundidad de penetración de la radiación gamma nuclear sin retroceso dentro de la película multicapa disminuye abruptamente, permitiendo as´ı una selectividad de las capas a ser investigadas. Finalmente, se realiza una validación indirecta de los modelos teóricos y resultados presentados, mediante una comparación cualitativa con espectros experimentales obtenidos por otro grupo, obteniendose un excelente acuerdo con la previsión