Mecanismos de plasticidad anómala en superficies de TiO_2 (Anomalous plasticity mechanisms in TiO_2 surfaces).

摘要

El dióxido de titanio es uno de los óxidos más estudiados hoy en día, por sus amplias aplicaciones (como pigmento, fotocatalizador, filtro…). Es el modelo de óxido por excelencia, y en concreto, la orientación (110) del TiO_2 es probablemente la orientación más estudiada de un óxido en ciencia de superficies.udEl objetivo de este trabajo es determinar las propiedades mecánicas a escala nanométrica de superficies modificadas de TiO_2(110) de estructura tipo rutilo. La superficie puede presentar distintas morfologías y estequiometrías según el tratamiento utilizado en su modificación, que en nuestro caso ha sido el bombardeo iónico de baja energía. Hemos observado que el bombardeo iónico produce una alta densidad de defectos en la región cercana a la superficie, aunque se mantiene un cierto orden cristalino. Hemos medido las propiedades mecánicas mediante nanoindentanciones realizadas con un microscopio de fuerzas atómicas, que es el mismo instrumento que utilizamos para obtener imágenes de la superficie. Entre las diferencias existentes en las propiedades mecánicas, hemos observado una reducción en el valor del límite elástico en las superficies con una alta densidad de defectos. [ABSTRACT] Titanium dioxide is nowadays one of the most studied oxides owing to its numerous applications (as a pigment, photocatalist, filter…) It is the most extended oxide model, and specifically, the (110) TiO_2 orientation is the most studied oxide surface.udThe aim of this work is to determine the mechanical properties at a nanometric scale of a (110) modified surface of a rutile titanium dioxide monocrystal. This surface may present different morphologies and stoichiometries depending on the preparation treatment, which in our case has been low-energy ion bombardment. We have observed that ionic bombardment produces high density of defects in a region close to the surface, although some crystalline order remains. Me have measured the mechanical properties by nanoindentations executed with an atomic force microscope, which is the same device used for obtaining surface images. Among the existing differences in the mechanical properties, we have observed a reduction in the values of the yield point in the surfaces with a high density of defects.ud