Cuanto más delgado es el cristal de silicio, el mejor. En efecto, Los cristales más delgados proporcionan mejores formas de manipular las trayectorias de iones de muy alta energía en los aceleradores de partículas. Otras aplicaciones incluyen análisis de materiales, Dopaje de semiconductores y transporte de haces en aceleradores de partículas grandes. Todo esto depende de nuestra comprensión de cómo las partículas de alta energía cargadas positivamente se mueven a través de los cristales.

Este proceso, llamado canalización de iones, es el tema central de un nuevo artículo de Mallikarjuna Motapothula y Mark Breese, que trabajan en la Universidad Nacional de Singapur. En un artículo publicado en EPJ B , los autores estudian cómo la periodicidad cristalina afecta el movimiento de iones cuya energía pertenece a un rango de 1 a 2 MeV, ya que se transmiten a través de cristales muy delgados del orden de unos pocos cientos de nanómetros, y cómo impacta su distribución angular.

La canalización en cristales ocurre cuando la energía transversal de los iones incidentes es menor que la energía potencial máxima asociada con una fila de átomos o un plano cristalino. Los autores estudian las trayectorias de los iones de alta energía, que pasan a través de varios anillos radiales de cadenas atómicas antes de salir del cristal delgado. Cada anillo puede enfocarse, dirigir o dispersar los iones canalizados en la dirección transversal.

Lo que es tan interesante de este trabajo es que se basa en un proceso avanzado de fabricación de cristales mucho más delgados de lo que era posible anteriormente. alcanzando los 55 nanómetros. Esta, Sucesivamente, permite observar estructuras angulares mucho más sensibles y finas en la distribución de iones transmitidos.

Gracias a materiales tan avanzados, los autores encontraron que ahora se pueden explicar varios fenómenos previamente observados pero poco entendidos relacionados con la canalización de iones. Estos fenómenos están relacionados con el hecho de que los iones se acercan a los núcleos del cristal dentro de un cierto rango de distancias y se dispersan en un ángulo lo suficientemente grande como para que interactúen con varios átomos adyacentes antes de salir del cristal delgado con una distribución angular distintiva.