Estudio de Transferencia Superficial de Carga de Hidrógeno sobre Superficies Metálica Aplicando Método de Monte Carlo

Abstract

Las medidas experimentales utilizadas en el estudio de las fases elementales del proceso de interacción gas-superficie se pueden dividir en dos clases: las que brindan información sobre la transferencia de energía de la interacción gas-superficie a escala atómica, y las que controlan el proceso global de adsorción reflejando las propiedades de la capa adsorbida en forma de parámetros macroscópicos.
Cuando un átomo o molécula gaseosa se acerca a una superficie, “siente” un potencial atractivo, que puede ser de diferentes tipos. La intensidad de este potencial está determinada por las características del átomo y de la superficie.
En el presente trabajo se analiza la transferencia de carga eléctrica del átomo de hidrógeno cuando éste se adsorbe sobre superficies metálicas. También se considera la variación del radio del adsorbato en función de la carga transferida, lo cual influye sobre el potencial gas-superficie de tipo Lennard-Jones.
Debido al gran número de grados de libertad del sistema, se utiliza el método de Monte Carlo para realizar las simulaciones de adsorción de hidrógeno sobre superficies metálicas. El algoritmo tiene en cuenta la adsorción, desorción y difusión superficial del hidrógeno.
Se trabajó con metales de estructura cúbica centrada en las caras (platino y níquel), y con estructura cúbica centrada en el cuerpo (tántalo y molibdeno), analizando la adsorción sobre distintos planos cristalinos.
Los resultados obtenidos muestran que, cuando la carga transferida por el hidrógeno es del orden de 0,1 electrones, las estructuras superficiales obtenidas concuerdan con los datos reportados experimentalmente.