Estructura electrónica local y propiedades físicas y químicas de superficies y nanoestructuras

Resumen

La aportación de esta tesis consiste en el estudio de las modificaciones en la estructura electrónica de láminas delgadas y otras nanoestructuras respecto a la que presenta el mismo material en forma volúmica, y cómo estas modificaciones están directamente correlacionadas con sus nuevas propiedades físico-químicas. La técnica experimental utilizada para obtener información tanto sobre la morfología del sistema como sobre sus estructura electrónica ha sido el STM (Scanning Tunneling Microscope) en una cámara UHV con facilidades para preparar las muestras y caracterizarlas macroscópicamente. En el capítulo 3 se presentarán resultados en nanoislas de Pb/Cu (111). Se mostrará que, en este caso, la influencia del substrato puede ser reducida a la de una barrera energética que confina a los electrones de las islas de plomo moviéndose en la dirección (111). En la primera parte del capítulo se estudiará, por tanto, el efecto de reducción de la dimensionalidad, en particular del confinamiento cuántico, en la estructura electrónica de las islas. En la segunda parte se discutirá cómo esta estructura electrónica es un factor fundamental a la hora de determinar la morfología de equilibrio del sistema. El sistema Cu/Ru(0001), es estudiado en el Capítulo 4. Mostraremos que la expansión que sufre el parámetro de red superficial de la lámina de cobre da lugar a un corrimiento del Estado de Superficie que existe en el Cu(111) a mayores energías. Para láminas más delgadas que 2 MC aparecen otros efectos relacionados con la química de la interfase que provocan una desviación del comportamiento esperado si sólo se tiene en cuenta la variación con el parámetro de red. En la segunda parte del capítulo veremos que la reactividad del sistema Cu/Ru(0001) ante el gas O2 también puede ser correlacionada con la evolución de la estructura electrónica de superficie. En particular, demostraremos que la actividad química de