Riassunto analitico
Il processo del polishing meccanochimico (CMP) è indispensabile per raggiungere gli standard
odierni nella finitura di diversi materiali funzionali, dai vetri ottici, ai semiconduttori. Il ma-
teriale abrasivo che più si è dimostrato attivo durante il polishing dei vetri silicatici è l’ossido
di cerio, ed è diventato un abrasivo di uso molto comune. Questa tesi si propone di fornire,
tramite simulazioni periodiche DFT+U della ceria di bulk e delle superfici (111) ed (100), infor-
mazioni riguardo le interazioni della ceria con l’acido ortosilicico al variare della concentrazione
di vacanze di ossigeno. Per le diverse strutture abbiamo ottenuto energie di formazione delle
vacanze, localizzazione dello spin e lunghezze di legame coerenti con quanto riportato in lette-
ratura. Sono state studiate le superfici sia in vuoto, che in presenza di solvente, sia difettive
sia non difettive. Abbiamo infine simulato gli stessi sistemi con un campo di forze reattivo
(ReaxFF), ottenendo gli stessi andamenti delle energie di formazione delle vacanze e di intera-
zione con l’acido ortosilicico. Con queste evidenze, si apre in futuro la possibilità di utilizzare il
ReaxFF per simulazioni dinamiche del CMP, con cui indagare a livello computazionale l’effetto
di numerose variabili sperimentali.
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