MODELOS DE CONVECCIÓN ELÉCTRICA Y MAGNÉTICA EN ELECTRODEPOSICIÓN DE CELDAS DELGADAS

Abstract

Se presenta un estudio experimental y se introduce un modelo teórico del transporte iónico en deposición electroquímica en celda delgada bajo la influencia de un campo magnético uniforme perpendicular a la misma. El modelo teórico consiste en las ecuaciones de NernstPlank para el transporte iónico, la ecuación de Poisson para el potencial electrostático, y las ecuaciones de NavierStokes para el electrolito. Mediciones experimentales muestran que en una celda vertical bajo un campo magnético las ramas del depósito crecen inclinadas en relación al electrodo en la dirección de la fuerza de Lorentz; lejos del depósito, la convección está suprimida resultando un fluido estratificado estable. El modelo teórico predice que en la punta de una rama el campo magnético rompe la simetría del par de vórtices electroconvectivos contrarotantes, aumentando la intensidad de uno de ellos y disminuyendo la del otro. Esto sugiere que la asimetría provocada por el campo magnético produce una reorientación del crecimiento en la dirección de la fuerza de Lorentz. Los resultados de este estudio indican que el campo magnético podría ser utilizado eficientemente en la modulación del patrón de crecimiento en deposición magnetoelectroquímica (MECD).