Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales

Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
Javier Méndez Pérez-Camarero Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades Con Propiedades Mecánicas Con Propiedades Eléctricas Con Propiedades Magnéticas Con Propiedades Optoelectrónicas Materiales Catalíticos Biomateriales Materiales Verdes Materiales Nanoestructurados II. Proyecto de Investigación Introducción: Sexto Programa Marco Objetivo Herramientas Grupo de Estructura de Sistemas Nanoestructurados Colaboraciones Futuras Líneas de Actuación

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades Con Propiedades Mecánicas: Recubrimientos, Cerámicas, Vidrios, Materiales de Construcción Estado del Arte Recubrimientos Síntesis Caracterización Propiedades Con Propiedades Eléctricas Con Propiedades Magnéticas Con Propiedades Optoelectrónicas Materiales Catalíticos Biomateriales Materiales Verdes Materiales Nanoestructurados II. Proyecto de Investigación

Estado del arte Materiales prop. Mecánicas Materiales para el espacio
Fulerenos Recubrimientos Láminas delgadas Cerámicos (Biomateriales) Conductores Materiales para el espacio, Montero (ICMM) Nanotubos SEM: Recubrimiento de diamante, Albella (ICMM)

Síntesis Materiales prop. Mecánicas Recubrimientos
Métodos Físicos (PVD) Deposición por Haz de Iones (IBAD) Bombardeo (Sputtering) Métodos Químicos (CVD) Deposición en Fase Vapor de Baja Presión (LPCVD) Deposición en Fase Vapor por Plasma (PACVD): RF, microondas Sistema IBAD (ICMM) SEM: recubrimiento de óxido silicio (superficie) (ICMM)

Caracterización Materiales prop. Mecánicas Recubrimientos
Microestructural: SEM, TEM, AFM Térmica: conducción térmica, expansión térmica Mecánica: deformación, impacto, indentación Análisis de superficies: XPS, fotoemisión, Auger SEM: recubrimiento de óxido silicio (ICMM)

Propiedades Materiales prop. Mecánicas Recubrimientos
Resistencia mecánica Resistencia térmica Resistencia a la corrosión: inertes Láminas delgadas Multicapas TEM (transversal) Multicapas TiN/AlN (ICMM)

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades Con Propiedades Mecánicas Con Propiedades Eléctricas: Baterias, Ferroeléctricos Piezoeléctricos y Piroeléctricos, Superconductores... Estado del Arte Pizoeléctricos Síntesis Caracterización Propiedades Con Propiedades Magnéticas Con Propiedades Optoelectrónicas Materiales Catalíticos Biomateriales Materiales Verdes Materiales Nanoestructurados II. Proyecto de Investigación Como segundo tipo, los materiales con proopiedades electricas: baterias, piezoelectricos, piroelectricos, superconductores. De entre ellos hablare de los piezoelectricos PZT, ya que es línea de investigación dentro del instituto de Materiales

Estado del arte Materiales prop. Eléctricas Piezoeléctricos (PZT)
Memorias FRAM Tecnologías de gran precisión Sensores Los Piezoelectricos PZT son ceramicas feroelectricas cristalinas. Que varian en funcion del campo electrico de tener estructura cubica a rectangular, y esto ocurre porque el atomo del medio puede desplazarse a lo largo de una direccion. Tienen pues dos la propiedad piezoelectrica (se alargan al apolicarles un campo. Se usan en memorias FRAM (memorias ferroelectricas de acceso random), tecnologias de alta precision, sensores, Nanoposicionado Cristal ferroeléctrico: el átomo del centro se mueve

Síntesis Materiales prop. Eléctricas Piezoeléctricos PZT
Métodos Físicos Mezcla Molido Granulación Compactado Métodos Térmicos - Calcinado - Sinterizado Métodos Químicos: - Sol-gel Piezoeléctricos PZT Recubrimientos (Electrodos): Bombardeo Por Impresión Se sintetizan siguiendo un proceso que mezcla metodos físicos y termicos. Mezcla moolido, granulado con el coagulante, sinterizacion, vuelta al molido, sinterización y finalmente compactado, cortado en una cortadora en medio aceitoso. Tambien se preparan por el metodo sol-gel: que consiste en transformacion de solucion coloidal a un gel (una matriz solida interlazada que contiene otra matriz gaseosa o liquida tambien interlazada). Finalmente los recubriemento metalicos para los contactos se realizan por bombardeo o por impresión o pintado.

Caracterización Materiales prop. Eléctricas Piezoeléctricos PZT
Mecánicas: resolución, histéresis Térmica: dependencia con temperatura Desplazamiento (resolucion <1nm) LA caracterizacion de sus propiedades mecanicas: midiendo el desplazamiento que ejercen en funcion del campo. Midiendo la reolucion, la estbilidad, la histeresis. Y ademas su respuesta a la temperatura, ver la varicion de la tempoeratura de curie a la que pierden sus propiedades, en funcion de parametros decomposicion. Dependencia con la temperatura Histéresis

Propiedades Materiales prop. Eléctricas Piezoeléctricos PZT
Piezoeléctricidad - Temperatura de Curie - Coeficiente de enlongacion - Voltaje de ruptura Apilamiento de discos piezoeléctricos La propiedad mas importante es la piezoelectricidad. Que se presenta en una magnitud mucho mas alta que en mat poiezoelectricos naturales. Hay gran variedad de estos materiales (PZT,PT, PMN, PZN) De uno a otro varian la tempoeratura de curie, la sensibilidad, el potenial de ruptura. Otras ceramias ferroelectricas tienen como propiedad la piroelectricidad Piezoeléctricos PZT

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades Con Propiedades Mecánicas Con Propiedades Eléctricas Con Propiedades Magnéticas: Multicapas ferromagnéticas, polímeros ferromagnéticos, partículas... Estado del Arte Multicapas Síntesis Caracterización Propiedades Con Propiedades Optoelectrónicas Materiales Catalíticos Biomateriales Materiales Verdes Materiales Nanoestructurados II. Proyecto de Investigación El siguiente grupo de materiales son los mat con propiedades magneticas: multicapas ferromagneticas, particulas ferromagneticas, polimeros, etc. Entre ellos he escogido las multicapas (usadas como valvulas de spin). Tambien hay un grupo en eol oinstituto que hacen multicapas ferromagneticas. Ademas me parecen muy interesantes.

Estado del arte Materiales prop. Magnéticas
Nanopartículas magnéticas con usos médicos Multicapas: válvulas de spin Memorias monodominio Resonancia magnética del cerebro En l estado del arte de los materiales de los mat. Magneticos, destacar el uso de nanoparticulas magneticas, como marcadores en usos medicos (imagen de resonancia de un cerebro), las memorias monodominio (para evitar efectos de borde) y las valvulas de spin(formadas por multicapas que he escogido para desarrollar en este punto. Memoria de monodominios “Spin valve”: multicapas  GMR Nanopartículas de óxido de hierro

Síntesis Materiales prop. Magnéticas Multicapas
Epitaxia de haces moleculares (MBE) Co/Cu/Co FeNi/Cu/FeNi FeNI/Co/Cu/Co/FeNi Bombardeo Las multicapas se crecen por tecnicas de epitaxia de haces moleculares (MBE)alternando materiales ferromagneticos Co, FeNi, con materiales sin carácter magnetioco que actuan como separadores como el cobre o el rutenio Multicapas ferromagnéticas

Caracterización Materiales prop. Magnéticas Multicapas
Ciclo de histéresis Se caracterizan midiendo su respuesta magnetica, midiendo el ciclo de histeresis que presentan Parkin PRL 71 (93)

Propiedades Materiales prop. Magnéticas Multicapas
Magnetoresistencia gigante Acople (espesor del separador) Como propiedad más importante es ta la magnetoresistencia gigante que hace que se utilicen como memorias, ya que en presencia de un campo cambian de un estado antiferromanetico a ferromagnetico ly la resistencia que presentan cambia sensiblemente. Mencionar que pueden tener un acoplo ferro o antiferromagnetico en funcion del espesor Acople ferro o antiferromagnético en función del espesor del separador Magnetoresistencia gigante en multicapas

Sensor GMR: Geometría CIP
Materiales prop. Magnéticas Aplicaciones Multicapas Válvulas de spin, memorias lectores Sensor GMR: Geometría CIP Se denominan valvulas de spin, porque presentan una resistencia distinta a el up o down en funcion del estado en que esten (3 estados). Se aplican en lectores,de hecho, los lectores actuales utilizan estos sistemas. Lector de disco magnético Válvula de spin

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades Con Propiedades Mecánicas Con Propiedades Eléctricas Con Propiedades Magnéticas Con Propiedades Optoelectrónicas: Materiales Orgánicos, Semiconductores, Cristales Fotónicos... Estado del Arte Dispositivos Orgánicos Síntesis Caracterización Propiedades Materiales Catalíticos Biomateriales Materiales Verdes Materiales Nanoestructurados II. Proyecto de Investigación El siguiente grupo son los mateiales con propiedades optoelectronicas: semiconductores organicos, inorganicos, cristales fotonicos...etc de este grupo hablare de los dispositivos organicos

Estado del arte Materiales prop. Optoelectrónicas
Dispositivos orgánicos displays TFT (polímeros) CCD Cristales fotónicos Dispositivo basado en una única molécula orgánica El el estado del arte mencionar los dispositivos ya clasicos (posiblemente anticuados en comparacion de los cristales fotonicos (hay un grupo en el instituto de cristales fotonicos) y de los dispositvos moleculares o organicos . En este caso tenemos un dispositivo basado en una sola molecula. CCD Cristal fotónico (ópalo) de esferas de sílice

Dispositivos Orgánicos
Materiales prop. Optoelectrónicas Síntesis Dispositivos Orgánicos Bombardeo de iones (mascaras) Estampado Interferometría Autoorganización Bombardeo de iones Estos dispositvos organicos se forman por tecnicas que se empolean en los mat semiconductores inorganicos, como el bombardeo (haciendo uso de masacaras) por tecnicas de interferometria haciendo incidir dos laser obtenemos un patron de interferenia y este patron marca el material organico. Y por tecnicas de estampado. Donde a partir de un molde creado por bombardeo electronico para a estampar los motivos del molde en el mat organico. Señalar que un punto importante en estos mat. Es la posibilidad de hacer uso de sus propiedades de autoorganizacion a la hora de formar dispositivos Estampado de un polímero Interferometría

Caracterización Materiales prop. Optoelectrónicas Dispositivos Orgánicos Estructural: STM, AFM Electrónica: diagrama de conducción, teoría Óptica: elipsometría, IR, Fotoluminiscencia Imagen AFM: transistor formado con un nanotubo Transmission Coefficient Energy [eV] La caracterizacion, se realiza por tecnicas como el stm y afm (caract. Estructural), mediante medidas de conduccion y simulaciones teoricas para entender sus propiedades de transporte. Medidas opticas (fotoluminiscencia, elipsometria, Simulación teórica: transmisión en benceno, A. Di Carlo Conducción PTCDA sobre S-GaAs, Park (TUC)

Propiedades Materiales prop. Optoelectrónicas Dispositivos Orgánicos Alta luminosidad Crecimiento Autoensamblado Flexibilidad Bajo coste Ecológicos Display basado en materiales orgánicos Sus propiedades son en primer lugar a nivel basico, se pueden considerar como semiconductores inhomogeneos, que no van a funcionarde igual modo que los semiconductores inorganicos. Y requieren un entendimiento global (van a responder en funcion del istema en el que se encuentren) En cuanto a las propiedades son la fotoluminiscencia de hay el haer dispositivos LED (OLED) de tamaños muy reducidos. Son flexibles, bajo coste, ecologicos, etc... Una prevision optimista mia es la posibilidad de que tengamos ordenadores organicos integrado en una tarjeta de credito en pocos años. Con memorias organicas, hilos onductores organicos, transistores organicos... En definitiva un ordenador flexible, desechable(biodegradable) de bajo coste y tamaño muy reducido (rapido, bajo consumo) OLED Visión de Futuro: el ordenador orgánico

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades Con Propiedades Mecánicas Con Propiedades Eléctricas Con Propiedades Magnéticas Con Propiedades Optoelectrónicas Materiales Catalíticos: Zeolitas Metales y Aleaciones,... Estado del Arte Zeolitas Síntesis Caracterización Propiedades Biomateriales Materiales Verdes Materiales Nanoestructurados II. Proyecto de Investigación Materiales cataliticos tenemos las zeolitas y los catalizadores clasicos (Pd, Pt, aleaciones...)

Estado del arte Metales y aleaciones Zeolitas Materiales Catalíticos
Paladio, Platino ternarios Zeolitas Aluminosilicatos hidratados Zeolitas He escogido las zeolitas, por un lado se investiga dentro del ICMM sobre zeolitas, a parte de la gran impacto en revistas cientificas. Señalar en este punto los materiales hibridos, que combinan capas de zeolitas con otras moleculas (o son zeolitas que contienen otras moleculas) funcionales y por lo tanto combinan propiedades Materiales híbridos

Síntesis Materiales Catalíticos Zeolitas Naturales Sol-gel - NaOH
Magmas ricos en sílice Sol-gel - NaOH NaAl(OH)4 Na2(SiO3) gel zeolita + nutriente En cuanto a La sisntesis , las zeolitas se encuentran en la naturaleza, formadas a partir de magmas ricos en silice (en el proceso de enfriamiento) y se pueden sintetizar a partir de procesos sol-gel, mediante compuestos de NaOH, NaAlOH4 y Na2Sio3 mezclado en medio acuosos para formar un gel y a partir de el se forma la zeolita + un nutriente. Podemos decoir, que las zzeolitas son geles altamente cristalinos que contienen redes de poros Síntesis de una zeolita

Caracterización Materiales Catalíticos Zeolitas Estructural: SEM, TEM
Composición de los productos de la reacción o filtrado SEM: Faujasita X Su caracterizazion estructural se hace mediante SEM y TEM. Y se analizan los productos resultantes de la reaccion en caso de ser usados como catalizadores o filtros Disminución de residuos al aumentar % zeolita

Propiedades Materiales Catalíticos Zeolitas Materiales porosos
Catálizadores Filtros Absorbentes Ópticas (colores vivos) Estrucutra de poros en una zeolita Son materiales porosos con propiedades cataliticas, siven como filtros, son absorbentes. He incluso presentan propiedades ópticas (similares a los cristales iónicos) colores muy vivos. Señalar la posibilidad de combinar propiedades de otros materiales si se integran en la estrucutra de la zeolita Porcentajes de Aromáticos a partir de metanol

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades Con Propiedades Mecánicas Con Propiedades Eléctricas Con Propiedades Magnéticas Con Propiedades Optoelectrónicas Materiales Catalíticos Biomateriales: Metales y Aleaciones, Recubrimientos Cerámicos... Estado del Arte Biomateriales Síntesis Caracterización Propiedades Materiales Verdes Materiales Nanoestructurados II. Proyecto de Investigación Los biomateriales son metales y aleaciones, y recubrimientos ceramicos con propiedades biocompatibles (como implantes)

Estado del arte Biomateriales todo tipo de implantes biocompatibilidad
Se trata de materiales que se integran con materiaol biologico y no producen rechazo (biocompatibilidad). Se busca que el material biologico se regenere. Se realizan todo tiop de implantes en sustitucion de tejidos oorganicos (husos, protesis) e incluso señalar la posibilidad de incluir dispositivos que permitirian por ejemplo que un invidente pueda ver. Para ello combinariamos propiedades Futuros dispositivos implantados Camino de perfección

Síntesis Biomateriales Biomateriales Recubrimientos Evitar corrosión
ablación láser proyección por plasma oxidación evaporación Evitar corrosión Biomateriales para implantes He escogido los recubrimientos ceramicos. En el departamento Dr. Francisca Lopez investiga en este campo. Se realizan por metodos de ablacion laser, por proyeccion de plasma, por evaporacion, por oxidacion. Evitan la corrosion del metal -implante

Caracterización Biomateriales Biomateriales Técnicas electróquímicas
Técnicas de fotoemisión y espectroscopía Auger SEM, AFM, difracción de rayos X Estudio de dureza, tracción mecánica, desgaste,... Estudios in vivo Biocompatibilidad Regeneración del tejido Rayos X de una prótesis Para caracterizarlos tenemos tecnicas electroquomicas (ver su respuesta a medios quimicos), tecnicas de fotoemision, Auger (ve la omposicion), tecnicas SEM, AFM, rayos X, estudios de dureza, desgaste... En estos estudios realizados en vivo lo que se busca es la regeneracion del tejido (para ello se utilizan tintes y marcadores para ver el tejido nuevo que se forma, y si aparece rechazo Crecimiento de tejido en torno a un implante SEM: implante en el interior de un hueso

Propiedades Aplicaciones
Biomateriales Biomateriales Cerámicas Bioinertes Biactivas Biodegradables Biomaterial para implante Biocompatibilidad Aplicaciones Sus propiedades son resistentes a la corrosion (inertes), a veces se busca que sean bioactivos (que exciten la regeneracion del tejido), otras veces que sean biodegradables. Pero en general biocompatibles Implantes osteoarticulares

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades Con Propiedades Mecánicas Con Propiedades Eléctricas Con Propiedades Magnéticas Con Propiedades Optoelectrónicas Materiales Catalíticos Biomateriales Materiales Verdes Materiales Nanoestructurados II. Proyecto de Investigación Como penultimo punto los materiales verdes

Estado del arte Materiales Verdes química verde
materiales biodegradables biocompatibilidad Simplemente señalar que es un tema vivo, donde se busca materiales biodegradables, que no dañen en medio “quimica verde” Materiales verdes

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades Con Propiedades Mecánicas Con Propiedades Eléctricas Con Propiedades Magnéticas Con Propiedades Optoelectrónicas Materiales Catalíticos Biomateriales Materiales Verdes Materiales Nanoestructurados: Láminas Delgadas, Puntos Cuánticos, Nanopoartículas... Estado del Arte Puntos Cuánticos Síntesis Caracterización Propiedades II. Proyecto de Investigación Finalmente los materiales nanoestrucutrados: donde incluyo laminas delgadas, puntos cuanticos

Estado del arte Materiales Nanoestructurados Nanopartículas
Puntos cuánticos Señalar en este apartado, la posibilidad de hacer nanoparticulas, y a su vez cristales con estas particulas. Se habla de cristales sinteticos, cuyas propiedades dependen del numero de átomos de la nanoparticula, estas cumplen la funcion del átomo He escogido en este caso los puntos cuanticos. De gran relevancia en las investigaciones actuales Ge/Si: Cuantum dot CdSe: Nanocristales semiconductores Alivisatos, MRS Bull. XX (95)

MBE: 1 atomic layer materials
Materiales Nanoestructurados Síntesis Puntos Cuánticos Epitaxia de haces moleculares (MBE) Bombardeo Litografía MBE: 1 atomic layer materials Propiedades de crecimiento Se pueden crecer mediante diversos metodos. Mediante epitaxia de haces moleculares, con sistemas bastante complejos (una de las herramintas fundamentales de la nanotecnoologia) donde se pueden crecer muestras de una forma controlada. Por bombardeo, jugando con los parametros de energia y temperatura, dosis, induciendo la formacion de islas. Por tecnicas de litografia tradicionales. Se hace uso de las propiedades del crecimiento de los materiales, por ejemplo las tensiones que aparecen al depositar mat. Con distinto parametro de red, se inducen tensiones que se relajan omando piramoides, como en el caso de Ge/si GeSi: la tensión superficial induce nanopiramides Teichert Phys Rep 365 (02)

Caracterización Materiales Nanoestructurados Puntos Cuánticos
Fotoluminiscencia Capacitancia AFM, TEM, STM Fotoluminiscencia excitada, AlGaAs Weman Se caracterizan por AFM, STM, TEM por fotoluminiscencia y medidas de capacidad AFM, InAs/GaAs J.M.García APL 71 (97)

Propiedades Materiales Nanoestructurados Puntos Cuánticos
Estados localizados Autoorganización 3D Amplificación de las propiedades Fotoluminiscencia (laser, LED) Fotoluminiscencia a RT, J.M.García APL 71 (97) Presentan propiedades de localizacion. Amplificacion de propiedeades de volumen, fotoluminiscencia. Y al crecerlos en 3D aparecen efecotos de acoplo y crecen de forma ordenada Estado localizado: Fe/Cu(111) a 4 K, Eigler GeSi: crecimiento autoorganizado, Teichert Phys Rep 365 (02)

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades Con Propiedades Mecánicas Con Propiedades Eléctricas Con Propiedades Magnéticas Con Propiedades Optoelectrónicas Materiales Catalíticos Biomateriales Materiales Verdes Materiales Nanoestructurados II. Proyecto de Investigación

Líneas de Evolución de los Materiales Funcionales
Materiles Funcionales Nanociencia Nanotecnología Multifuncionalidad Multidisciplinariedad Como resumen, como conclusion, mi vision de las lineas de evoluion de los materiales funcionales en general. Señalando en primer lugar que hemos visto interrelaciones entre los materiales, materiales que pertenecen a mas de un grupo dentro de la clasificaion. Dos puntos: 1. Estamos pasando de la nanociencia a la nanotecnologia. Estudiamos los procesos nano y queremos aplicarlos. En este poso se encuentran los materiales funcionales. 2. Las lineas de evolucion son hacia materiales multifunionales y hacia la multidiscioplinariedad 8interar el conocimiento de diversas disciplinas. Un ejemplo ue ilustra estos dos puntos seria el siguiente. Queremos curar el cancer. Para ello debemos sisntetizar moleculas funcionales que reconozcan las celulas cancirigenas y se peguen a ellas. Estas moleculas ademas deberian llevar marcadores, tener propiedades magneticas para que laspodamos seguir. Y deben llevar el medicamento. Por lo tanto estamos hablando de materiales multifuncionales. Y ademas estamos hablando de integrar disciplinas: medicina, biologia, quimica y fisica.

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades II. Proyecto de Investigación Introducción: Sexto Programa Marco Objetivo: "Crecer y estudiar Materiales Orgánicos Nanoestructurados" Etapas Requisitos Futuras Líneas de Actuación

VI Programa Marco Proyecto de Investigación Introducción
Líneas de Investigación Nanotecnología Materiales inteligentes N. Procesos Genomic BioTecnología para la salud Tecnología de la sociedad de la información Seguridad alimentaria y riesgos Aeronáutica y Espacio Desarrollo Sostenido Ciudadanos y Gobernancia 1. Nanotecnología y Nanociencia 2. Materiales Multifuncionales 3. Nuevos Dispositivos Fenómenos a escala molecular Nuevos Materiales Nuevos Procesos Como introduccion sirva el VI programa marco. Que señala en su tercer pounto la nanotecnoloia, los materiales y los nuevos Instrumentación Conocimiento básico

Crecer y estudiar “Materiales Nanoestructurados Orgánicos”
Proyecto de Investigación Objetivo Crecer y estudiar “Materiales Nanoestructurados Orgánicos” Propiedades específicas de las moléculas Amplificación de las propiedades por el carácter local (OQD) y por el carácter periódico Propiedades nuevas del cristal

Proyecto de Investigación
Introducción ¿Cómo conecta con los materiales funcionales? Con Propiedades Mecánicas Con Propiedades Eléctricas Con Propiedades Magnéticas Con Propiedades Optoelectrónicas Materiales Catalíticos Biomateriales Materiales Verdes Materiales Nanoestructurados

Idea - Motivación Proyecto de Investigación Objetivo
Redes de agregados de plata sobre aleación de Ag-Pt(111) H.Brune Surface Science Reports 31 (98)

Clasificación de los materiales en función de sus propiedades Proyecto de Investigación Introducción: Sexto Programa Marco Objetivo: "Crecer y estudiar Materiales Orgánicos Nanoestructurados" Etapas Fundamentos Posibilidades Integración Aplicaciones Recursos Futuras Líneas de Actuación

Proyecto de Investigación Etapas
Fundamentos Posibilidades Integración Aplicación A.1. Superficies reconstruidas A.2. Reconstrucciones Inducidas Adsorción Redes Ordenadas Barreras de Difusión Superficies Escalonadas Hilos 1. Reconstrucciones 2. Reconstrucciones inducidas 3. Superficies Escalonadas 4. Materiales Nanoestructurados 5. Propiedades del Material Orgánico Formar Multicapas de material orgánico Nanoestructurado Dispositivos orgánicos basados en Materiales orgánicos nanoestructurados

A.1 Superficies reconstruidas
Proyecto de Investigación A.1 Superficies reconstruidas Fundamentos Relajación de tensiones (strain-relief) Mínimos en la Energía Las esquinas de reconstrucción son mínimos locales de la energía, “atrapan” los adátomos o moléculas en difusión J.Soler JMéndez Au (111) (223)

A.2 Reconstrucciones Inducidas
Proyecto de Investigación A.2 Reconstrucciones Inducidas Fundamentos Superficies heterogéneas con distintos parámetros de red en Metales en Semiconductores Belk et al. JVSTA (97) Brune 2MLAg/Pt(111) InAs/GaAs(111) InAs/GaAs(110) Dislocaciones y zonas de distinto apilamiento

Adsorción Redes Ordenadas
Proyecto de Investigación Adsorción Redes Ordenadas Nucleación en las esquinas Padovani et al. JMéndez JVSTB 14 (96) Co/Au(111) Difusión inducida en Au(111) Formación de redes de agregados metálicos

B. Barreras de Difusión Proyecto de Investigación Fundamentos
J.-L. Li et al. PRL 88(2002) In/Si(111) 300K 108K Oscar Custance Pb/Si (111) Adsorción preferente en una semicelda de la reconstrucción debido a una ligera diferencia energética entre ambas

Adsorción: Redes ordenadas
Proyecto de Investigación Adsorción: Redes ordenadas Redes metálicas Vitali et al. PRL 83 (99) J.-L. Li et al. PRL 88(2002) Tl/Si(111) In/Si(111)

C. Superficies Escalonadas
Proyecto de Investigación C. Superficies Escalonadas Fundamentos Adsorción preferente en los escalones: decoración de los escalones Resultado: Hilos CaF2/CaF1/Si

(Cristal Bidimensional Orgánico CBO)
Proyecto de Investigación 1. Reconstrucciones Posibilidades + Moléculas Red Orgánica Ordenada (Cristal Bidimensional Orgánico CBO)

(Cristal Bidimensional Orgánico CBO)
Proyecto de Investigación Posibilidades 2. Reconstrucciones Inducidas Red Orgánica Ordenada (Cristal Bidimensional Orgánico CBO) Brune 2MLAg/Pt(111)

3. Superficies Escalonadas
Proyecto de Investigación 3. Superficies Escalonadas Posibilidades Chema Gómez-R. Vicinal Surface Hilos Orgánicos

5. Propiedades del material orgánico
Proyecto de Investigación Posibilidades 5. Propiedades del material orgánico Magnéticas Ópticas Químicas Electrónicas ... JMéndez ASS 142 (99) Brune Fe/Cu/Pt(111) Cr-Al2O3(110)

Material Orgánico Nanoestructurado
Proyecto de Investigación Integración Formar Multicapas de Material Orgánico Nanoestructurado Teichert, Phys. Rep. 365 (2002) Ge/Si

Aplicaciones Dispositivos orgánicos basados en Materiales orgánicos nanoestructurados Dispositivo OQD OLED (Organic Light Emission Devises) Sensores OQD (Organic Quantum Dots) GaAs (dopado n+) Jorge García

Requerimientos Conocimiento Básico Dónde se sitúan las moléculas Síntesis de las moléculas Propiedades Caracterización Formación de nanoestructuras Determinación de las Propiedades Ópticas Eléctricas

Proyecto de Investigación Recursos:
Grupo de Estructura de Sistemas Nanométricos Equipo Especialidades José Ángel Martín Gago Radiación Sincrotrón Elisa Román Fotoemisión rayos X Pedro de Andrés Teoría Francisca López Análisis Electroquímico José Luis Sacedón Análisis de Rugosidad Javier Méndez STM, STS Celia Rogero LEED I/V, STM Proyecto CiCYT: Sistemas Moleculares Nanoestructurados: estructura, propiedades y su respuesta al campo electromagnético

Proyecto de Investigación Recursos: Herramientas
Sistema de Ultra-alto Vacío Microscopio de Efecto Túnel (STM) Espectroscopía Auger Difracción de electrones (LEED) Evaporadores (PVD) Sistema UHV

Recursos: Colaboraciones
Proyecto de Investigación Recursos: Colaboraciones Dentro del CSIC Dr. Ana Ruiz, Dr. Fernando Agulló (iniciándose) Dr. Jorge García (INMM) España Dr. Juan José Palacios (Alicante) Prof. Arturo Baró, Prof. Flores, Prof. Soler (UAM) Internacionales DIODE: Gales, Roma, Paderborn, Madrid... Prof. Joost Wintterlin (Munich) Prof. Horst Niehus (Humboldt) Integración en Redes: Nacionales Nanociencia Nanospain Internacionales Phantoms

Futuras Líneas de Actuación
Proyecto de Investigación Futuras Líneas de Actuación Solicitar al VI Programa Marco a través del proyecto DIODE : Red Marie Curie: “Adsorción de moléculas orgánicas es superficies Nanoestructuradas” Red de Excelencia: “Silicio Bio-Activo” BIAS (Sistema Híbridos: biológicos – inorgánicos) Establecer una Red española de “Electrónica Molecular”

Proyecto de Investigación Conclusiones
Línea de Investigación punteras: Prioritarias dentro del VI Programa Marco Plan Quinquenal del MCyT Realizables dentro del grupo al que pertenezco

Javier Méndez Pérez-Camarero Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) Consejo Superior de Invesitgaciones Científicas (CSIC)

Proyecto de Investigación Recursos:
Grupo de Estructura de Sistemas Nanométricos Electroquímica en superficies Crecimiento y Caracterización de Aleaciones Bi-dimensionales Adsorción e interacción de moléculas orgánicas e inorgánicas sobre superficies Siliciuros de tierras raras crecidos epitaxialmente sobre Si Sistemas Inteligentes para Simulación y Visualización de Información Científica Integración en Redes: Nacionales Nanociencia Nanospain Internacionales Phantoms

I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades II. Proyecto de Investigación Introducción: Sexto Programa Marco Objetivo: Crecer y estudiar Materiales Orgánicos Nanoestructurados Etapas Recursos Requerimientos Herramientas Grupo de Estructura de Sistemas Nanoestructurados Colaboraciones Futuras Líneas de Actuación Conclusiones

Materiales Orgánicos Nanoestructurados
Proyecto de Investigación 4. Materiales Nanoestructurados Posibilidades Kern et al. PRL 67 (91) O-Cu(110) Crecimiento preferencial Gillarowski & Méndez SS 448 (2000) Gillarowski & Méndez SS 448 (2000) Ir(100) Cu - Ir(100) Materiales Orgánicos Nanoestructurados

Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales

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