Descripción del proyecto
LOS HACES DE IONES SE USAN PARA MODIFICAR Y CARACTERIZAR PROPIEDADES DE MATERIALES, LA ENERGIA QUE DEPOSITAN AL ATRAVESAR LA MATERIA PRODUCE EXCITACIONES ELECTRONICAS E IONIZACIONES QUE GENERAN ELECTRONES SECUNDARIOS; ESTOS VIAJAN A TRAVES DEL MEDIO DESDE EL LUGAR DONDE FUERON CREADOS, DANDO LUGAR A NUEVOS ELECTRONES, Y TODOS ELLOS SE PROPAGAN DEGRADANDO SU ENERGIA EN ESCALAS MICRO Y NANOMETRICAS, CARACTERIZAR ESPACIAL Y ENERGETICAMENTE LA CASCADA DE ELECTRONES ES DE GRAN RELEVANCIA PARA DETERMINAR LOS EFECTOS QUE ESTOS PUEDEN PRODUCIR EN LOS MATERIALES IRRADIADOS, SEA EN BIOMATERIALES (DIFERENTES COMPONENTES CELULARES) O EN POLIMEROS, ENTRE OTROS, LOS OBJETIVOS DE ESTE PROYECTO SE DIVIDEN EN TRES BLOQUES, POR UNA PARTE, SE CALCULARAN TEORICAMENTE LAS SECCIONES EFICACES DIFERENCIALES (SED) ENERGETICAS Y ANGULARES DE LOS ELECTRONES GENERADOS, EN FUNCION DE LA ENERGIA DE LOS IONES INCIDENTES Y DE LA NATURALEZA DEL MATERIAL, ESTE TIPO DE CALCULOS SE REALIZARAN SIGUIENDO UN TRATAMIENTO INICIADO RECIENTEMENTE DENTRO DEL MARCO DEL FORMALISMO DIELECTRICO, QUE ES A LA VEZ SENCILLO DE APLICAR Y CAPAZ DE PROPORCIONAR RESULTADOS RAZONABLEMENTE CORRECTOS, LA POTENCIALIDAD DE ESTE METODO REQUIERE CONOCER ADECUADAMENTE EL ESPECTRO DE EXCITACIONES ELECTRONICAS DE LAS SUSTANCIAS CONSIDERADAS, TENIENDO EN CUENTA CARACTERISTICAS PROPIAS DE LA MATERIA CONDENSADA, TALES COMO NATURALEZA QUIMICA Y FASE FISICA, PARA ELLO SE USA LA FUNCION DE PERDIDA DE ENERGIA DE CADA MEDIO, DEDUCIDA A PARTIR DE DATOS EXPERIMENTALES U OBTENIDA A PARTIR DE PARAMETROS CARACTERISTICOS DE CADA SUSTANCIA, EL SIGUIENTE PASO EN NUESTRO ESTUDIO ES LA IMPLEMENTACION DE UN PROGRAMA DE SIMULACION QUE PERMITA SEGUIR A ESCALA MICRO Y NANOMETRICA LA EVOLUCION DE LOS ELECTRONES A TRAVES DE LA MATERIA CONDENSADA, EMPLEANDO COMO DATOS DE PARTIDA LAS SED DE LOS ELECTRONES (GENERADOS POR UN PROYECTIL INCIDENTE Y/O PRODUCIDOS EN UNA CASCADA DE ELECTRONES) Y USANDO UNA DESCRIPCION DETALLADA (PERO SUFICIENTEMENTE EFECTIVA A NIVEL COMPUTACIONAL) PARA LAS DIFERENTES INTERACCIONES (ELASTICAS E INELASTICAS) QUE PUEDEN SUFRIR LOS ELECTRONES, LAS PRIMERAS SE DESCRIBIRAN MEDIANTE LA TEORIA DE MOTT RESOLVIENDO NUMERICAMENTE LA ECUACION DE DIRAC PARA UN CAMPO CENTRAL, CONSIDERANDO LAS PARTICULARIDADES DE CADA MEDIO, PARA ENERGIAS SUPERIORES A 50 EV LOS PRINCIPALES MECANISMOS DE INTERACCION INELASTICA SON LAS EXCITACIONES ELECTRONICAS Y LAS IONIZACIONES, QUE SE PUEDEN DESCRIBIR BIEN MEDIANTE EL FORMALISMO DIELECTRICO; PERO PARA ENERGIAS MENORES LA INTERACCION TRASCURRE MEDIANTE LA EXCITACION DE FONONES Y POLARONES (CUANDO EL MATERIAL ES UN AISLANTE), EN ESTE CASO SE DESARROLLARAN MODELOS NO LINEALES EN EL CONTEXTO DE CORRECCION DE CAMPO LOCAL DE MUCHOS CUERPOS, EL CUAL ES MAS AVANZADO QUE LA APROXIMACION DE FASE ALEATORIA, LA ULTIMA PARTE DEL PROYECTO SE DEDICARA A ESTUDIAR LOS POSIBLES EFECTOS DEBIDOS A LA ENERGIA QUE TRANSPORTAN Y DEPOSITAN LOS ELECTRONES EN LOS MATERIALES IRRADIADOS, ENTRE LOS CUALES DESTACAN EL DAÑADO INDUCIDO EN LOS COMPONENTES SUBCELULARES (DE GRAN RELEVANCIA EN RADIOTERAPIA Y PROTECCION RADIOLOGICA), EL DAÑADO ESTRUCTURAL EN GRAFENO, NANOTUBOS Y FULLERITAS O LA DEGRADACION EN POLIMEROS (IMPORTANTES EN MICROELECTRONICA), ENTRE OTROS, LOS ESTUDIOS PROPUESTOS PUEDEN EXTENDERSE A DIFERENTES MICROSCOPIAS Y ESPECTROSCOPIAS ELECTRONICAS, QUE TAMBIEN REQUIEREN EVALUAR EL TRANSPORTE Y LOS EFECTOS DE LOS ELECTRONES CUANDO INTERACCIONAN CON LA MATERIA CONDENSADA, SECCIÓN EFICAZ (ELÁSTICA\EXCITACIÓN\IONIZACIÓN) DE ELECTRONES\SIMULACIÓN\EXCITACIONES ELECTRÓNICAS\DAÑO EN BIOMATERIALES