2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06
-
Upload
mlagosf -
Category
Technology
-
view
118 -
download
0
Transcript of 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06
![Page 1: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/1.jpg)
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)
![Page 2: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/2.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedadesCon Propiedades MecánicasCon Propiedades EléctricasCon Propiedades MagnéticasCon Propiedades OptoelectrónicasMateriales CatalíticosBiomaterialesMateriales VerdesMateriales Nanoestructurados
II. Proyecto de InvestigaciónIntroducción: Sexto Programa MarcoObjetivoHerramientasGrupo de Estructura de Sistemas NanoestructuradosColaboracionesFuturas Líneas de Actuación
![Page 3: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/3.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedadesCon Propiedades Mecánicas: Recubrimientos, Cerámicas, Vidrios, Materiales de Construcción
Estado del ArteRecubrimientos
Síntesis Caracterización Propiedades
Con Propiedades EléctricasCon Propiedades MagnéticasCon Propiedades OptoelectrónicasMateriales CatalíticosBiomaterialesMateriales VerdesMateriales Nanoestructurados
II. Proyecto de Investigación
![Page 4: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/4.jpg)
• Materiales para el espacio• Fulerenos • Recubrimientos
• Láminas delgadas• Cerámicos (Biomateriales)• Conductores
Materiales prop. MecánicasEstado del arte
Materiales para el espacio, Montero (ICMM)
Nanotubos SEM: Recubrimiento de diamante, Albella (ICMM)
![Page 5: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/5.jpg)
Síntesis
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
Materiales prop. Mecánicas
Sistema IBAD (ICMM)
Recubrimientos
SEM: recubrimiento de óxido silicio (superficie) (ICMM)
![Page 6: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/6.jpg)
Caracterización
Microestructural: SEM, TEM, AFM
Térmica: conducción térmica, expansión térmica
Mecánica: deformación, impacto, indentación
Análisis de superficies: XPS, fotoemisión, Auger
Materiales prop. MecánicasRecubrimientos
SEM: recubrimiento de óxido silicio (ICMM)
![Page 7: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/7.jpg)
Propiedades
Resistencia mecánica
Resistencia térmica
Resistencia a la corrosión: inertes
Láminas delgadasMulticapas
Materiales prop. MecánicasRecubrimientos
TEM (transversal) Multicapas TiN/AlN (ICMM)
![Page 8: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/8.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedadesCon Propiedades MecánicasCon Propiedades Eléctricas: Baterias, Ferroeléctricos Piezoeléctricos y Piroeléctricos, Superconductores...
Estado del ArtePizoeléctricos
Síntesis Caracterización Propiedades
Con Propiedades MagnéticasCon Propiedades OptoelectrónicasMateriales CatalíticosBiomaterialesMateriales VerdesMateriales Nanoestructurados
II. Proyecto de Investigación
![Page 9: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/9.jpg)
Piezoeléctricos (PZT)- Memorias FRAM- Tecnologías de gran precisión- Sensores
Estado del arte
Cristal ferroeléctrico: el átomo del centro se mueve
Materiales prop. Eléctricas
Nanoposicionado
![Page 10: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/10.jpg)
Síntesis
Piezoeléctricos PZT
Materiales prop. Eléctricas
Métodos Físicos- Mezcla- Molido - Granulación- Compactado
Métodos Térmicos- Calcinado- Sinterizado
Métodos Químicos:- Sol-gel
Recubrimientos (Electrodos):• Bombardeo • Por Impresión
Piezoeléctricos PZT
![Page 11: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/11.jpg)
Caracterización
Mecánicas: resolución, histéresis
Térmica: dependencia con temperatura
Histéresis
Desplazamiento (resolucion <1nm)
Materiales prop. Eléctricas
Dependencia con la temperatura
Piezoeléctricos PZT
![Page 12: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/12.jpg)
Propiedades
Piezoeléctricidad- Temperatura de Curie- Coeficiente de enlongacion- Voltaje de ruptura
Apilamiento de discos piezoeléctricos
Materiales prop. Eléctricas
Piezoeléctricos PZT
Piezoeléctricos PZT
![Page 13: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/13.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedadesCon Propiedades MecánicasCon Propiedades EléctricasCon Propiedades Magnéticas: Multicapas ferromagnéticas, polímeros ferromagnéticos, partículas...
Estado del ArteMulticapas
Síntesis Caracterización Propiedades
Con Propiedades OptoelectrónicasMateriales CatalíticosBiomaterialesMateriales VerdesMateriales Nanoestructurados
II. Proyecto de Investigación
![Page 14: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/14.jpg)
Nanopartículas magnéticas con usos médicos
Multicapas: válvulas de spin
Memorias monodominio
Materiales prop. MagnéticasEstado del arte
Resonancia magnética del cerebro
Memoria de monodominios
Nanopartículas de óxido de hierro“Spin valve”: multicapas GMR
![Page 15: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/15.jpg)
Epitaxia de haces moleculares (MBE)
– Co/Cu/Co– FeNi/Cu/FeNi– FeNI/Co/Cu/Co/FeNi
– Bombardeo
Materiales prop. MagnéticasSíntesis
Multicapas ferromagnéticas
Multicapas
![Page 16: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/16.jpg)
Ciclo de histéresis
Materiales prop. MagnéticasCaracterizaciónMulticapas
Parkin PRL 71 (93)
![Page 17: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/17.jpg)
Materiales prop. MagnéticasPropiedades
Magnetoresistencia gigante en multicapasAcople ferro o antiferromagnético en función del espesor del separador
Magnetoresistencia gigante
Acople (espesor del separador)
Multicapas
![Page 18: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/18.jpg)
Materiales prop. MagnéticasAplicaciones
Lector de disco magnético
Válvula de spin
• Válvulas de spin, • memorias• lectores
Multicapas
Sensor GMR: Geometría CIP
![Page 19: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/19.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedadesCon Propiedades MecánicasCon Propiedades EléctricasCon Propiedades MagnéticasCon Propiedades Optoelectrónicas: Materiales Orgánicos, Semiconductores, Cristales Fotónicos...
Estado del ArteDispositivos Orgánicos
Síntesis Caracterización Propiedades
Materiales CatalíticosBiomaterialesMateriales VerdesMateriales Nanoestructurados
II. Proyecto de Investigación
![Page 20: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/20.jpg)
• Dispositivos orgánicos• displays• TFT (polímeros)
• CCD• Cristales fotónicos
Estado del arteMateriales prop. Optoelectrónicas
CCD
Cristal fotónico (ópalo) de esferas de sílice
Dispositivo basado en una única molécula orgánica
![Page 21: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/21.jpg)
Síntesis
Bombardeo de iones (mascaras) Estampado Interferometría Autoorganización
Materiales prop. Optoelectrónicas
Estampado de un polímero
Bombardeo de iones
Dispositivos Orgánicos
Interferometría
![Page 22: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/22.jpg)
Caracterización Estructural: STM, AFM
Electrónica: diagrama de conducción, teoría
Óptica: elipsometría, IR, Fotoluminiscencia
Simulación teórica: transmisión en benceno, A. Di Carlo Conducción PTCDA sobre S-GaAs, Park (TUC)
Materiales prop. OptoelectrónicasDispositivos Orgánicos
Imagen AFM: transistor formado con un nanotubo
Tran
smis
sion
Coe
ffici
ent
Energy [eV]
![Page 23: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/23.jpg)
Propiedades
Alta luminosidad Crecimiento
Autoensamblado Flexibilidad Bajo coste Ecológicos
Materiales prop. OptoelectrónicasDispositivos Orgánicos
Display basado en materiales orgánicos
Visión de Futuro: el ordenador orgánicoOLED
![Page 24: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/24.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedadesCon Propiedades MecánicasCon Propiedades EléctricasCon Propiedades MagnéticasCon Propiedades OptoelectrónicasMateriales Catalíticos: Zeolitas Metales y Aleaciones,...
Estado del ArteZeolitas
Síntesis Caracterización Propiedades
BiomaterialesMateriales VerdesMateriales Nanoestructurados
II. Proyecto de Investigación
![Page 25: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/25.jpg)
• Metales y aleaciones• Paladio, Platino• ternarios
• ZeolitasAluminosilicatos hidratados
Materiales Catalíticos
Zeolitas
Materiales híbridos
Estado del arte
![Page 26: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/26.jpg)
• Naturales• Magmas ricos en sílice
• Sol-gel- NaOH- NaAl(OH)4
- Na2(SiO3)
Materiales CatalíticosSíntesis
Síntesis de una zeolita
Zeolitas
gel
zeolita + nutriente
![Page 27: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/27.jpg)
Materiales CatalíticosCaracterizaciónZeolitas
Estructural: SEM, TEM
Composición de los productos de la reacción o filtrado
SEM: Faujasita X
Disminución de residuos al aumentar % zeolita
![Page 28: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/28.jpg)
Materiales CatalíticosPropiedadesZeolitas
Materiales porosos
Catálizadores
Filtros
Absorbentes
Ópticas (colores vivos)
Porcentajes de Aromáticos a partir de metanol
Estrucutra de poros en una zeolita
![Page 29: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/29.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedadesCon Propiedades MecánicasCon Propiedades EléctricasCon Propiedades MagnéticasCon Propiedades OptoelectrónicasMateriales CatalíticosBiomateriales: Metales y Aleaciones, Recubrimientos Cerámicos...
Estado del ArteBiomateriales
Síntesis Caracterización Propiedades
Materiales VerdesMateriales Nanoestructurados
II. Proyecto de Investigación
![Page 30: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/30.jpg)
• todo tipo de implantes• biocompatibilidad
Estado del arte
Camino de perfección
Biomateriales
Futuros dispositivos implantados
![Page 31: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/31.jpg)
Síntesis
Recubrimientos• ablación láser• proyección por plasma• oxidación• evaporación
Biomateriales
Biomateriales para implantesEvitar corrosión
Biomateriales
![Page 32: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/32.jpg)
Caracterización
Técnicas electróquímicas Técnicas de fotoemisión y
espectroscopía Auger SEM, AFM, difracción de rayos X Estudio de dureza, tracción mecánica,
desgaste,...
Estudios in vivoBiocompatibilidadRegeneración del tejido
Biomateriales
SEM: implante en el interior de un hueso
Rayos X de una prótesis
Biomateriales
Crecimiento de tejido en torno a un implante
![Page 33: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/33.jpg)
Propiedades
Cerámicas
• Bioinertes• Biactivas• Biodegradables
Biomateriales
Biomaterial para implante Biocompatibilidad
Aplicaciones Implantes osteoarticulares
Biomateriales
![Page 34: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/34.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedadesCon Propiedades MecánicasCon Propiedades EléctricasCon Propiedades MagnéticasCon Propiedades OptoelectrónicasMateriales CatalíticosBiomaterialesMateriales Verdes
Materiales Nanoestructurados
II. Proyecto de Investigación
![Page 35: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/35.jpg)
• química verde• materiales biodegradables• biocompatibilidad
Estado del arteMateriales Verdes
Materiales verdes
![Page 36: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/36.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedadesCon Propiedades MecánicasCon Propiedades EléctricasCon Propiedades MagnéticasCon Propiedades OptoelectrónicasMateriales CatalíticosBiomaterialesMateriales VerdesMateriales Nanoestructurados: Láminas Delgadas, Puntos Cuánticos, Nanopoartículas...
Estado del ArtePuntos Cuánticos
Síntesis Caracterización Propiedades
II. Proyecto de Investigación
![Page 37: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/37.jpg)
• Nanopartículas• Puntos cuánticos
Estado del arteMateriales Nanoestructurados
CdSe: Nanocristales semiconductoresAlivisatos, MRS Bull. XX (95)
Ge/Si: Cuantum dot
![Page 38: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/38.jpg)
• Epitaxia de haces moleculares (MBE)• Bombardeo• Litografía
SíntesisMateriales Nanoestructurados
Puntos Cuánticos
MBE: 1 atomic layer materials
Propiedades de crecimiento
GeSi: la tensión superficial induce nanopiramidesTeichert Phys Rep 365 (02)
![Page 39: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/39.jpg)
• Fotoluminiscencia• Capacitancia• AFM, TEM, STM
CaracterizaciónMateriales Nanoestructurados
Puntos Cuánticos
AFM, InAs/GaAsJ.M.García APL 71 (97)
Fotoluminiscencia excitada, AlGaAsWeman
![Page 40: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/40.jpg)
• Estados localizados• Autoorganización 3D• Amplificación de las propiedadesFotoluminiscencia (laser, LED)
PropiedadesMateriales Nanoestructurados
Puntos Cuánticos
0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4
1 nm 3 nm 5 nm
Longitud de onda (micras)1 1.251.15
Fotoluminiscencia a RT, J.M.García APL 71 (97)
GeSi: crecimiento autoorganizado, Teichert Phys Rep 365 (02)Estado localizado: Fe/Cu(111) a 4 K, Eigler
![Page 41: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/41.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
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
![Page 42: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/42.jpg)
Líneas de Evolución de los Materiales Funcionales
Multifuncionalidad Multidisciplinariedad
![Page 43: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/43.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades
II. Proyecto de InvestigaciónIntroducción: Sexto Programa MarcoObjetivo: "Crecer y estudiar Materiales Orgánicos Nanoestructurados"EtapasRequisitosFuturas Líneas de Actuación
![Page 44: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/44.jpg)
VI Programa Marco
Fenómenos a escala molecular
Líneas de Investigación
Genomic BioTecnología para la salud
Tecnología de la sociedad de la información
Aeronáutica y Espacio
Seguridad alimentaria y
riesgos
Desarrollo Sostenido
Ciudadanos y Gobernancia
Nanotecnología Materiales
inteligentes N. Procesos
1. Nanotecnología y Nanociencia
2. Materiales Multifuncionales
3. Nuevos Dispositivos
Nuevos Materiales
Instrumentación
Conocimiento básico
Nuevos Procesos
Proyecto de InvestigaciónIntroducción
![Page 45: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/45.jpg)
• 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
Crecer y estudiar “Materiales Nanoestructurados Orgánicos”
Objetivo
![Page 46: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/46.jpg)
¿Cómo conecta con los materiales funcionales?Con Propiedades MecánicasCon Propiedades EléctricasCon Propiedades MagnéticasCon Propiedades OptoelectrónicasMateriales CatalíticosBiomaterialesMateriales VerdesMateriales Nanoestructurados
IntroducciónProyecto de Investigación
![Page 47: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/47.jpg)
H.Brune Surface Science Reports 31 (98)
• Redes de agregados de plata sobre aleación de Ag-Pt(111)
Idea - MotivaciónProyecto de Investigación
Objetivo
![Page 48: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/48.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades
II. Proyecto de InvestigaciónIntroducción: Sexto Programa MarcoObjetivo: "Crecer y estudiar Materiales Orgánicos Nanoestructurados"Etapas
FundamentosPosibilidadesIntegraciónAplicaciones
RecursosFuturas Líneas de Actuación
![Page 49: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/49.jpg)
A.1. Superficies reconstruidas
A.2. Reconstrucciones Inducidas
AdsorciónRedes Ordenadas
B. Barreras de Difusión
AdsorciónRedes Ordenadas
C. 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
AplicaciónIntegración PosibilidadesFundamentos
Proyecto de InvestigaciónEtapas
![Page 50: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/50.jpg)
A.1 Superficies reconstruidas
Las esquinas de reconstrucción son mínimos locales de la energía, “atrapan” los adátomos o moléculas en difusión
J.Soler
Au (111) (223)JMéndez
Mínimos en la Energía
Proyecto de Investigación
Relajación de tensiones (strain-relief)
Fundamentos
![Page 51: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/51.jpg)
A.2 Reconstrucciones Inducidas
2MLAg/Pt(111) InAs/GaAs(111)InAs/GaAs(110)
Belk et al. JVSTA (97)Brune
en Metales en Semiconductores
Dislocaciones y zonas de distinto apilamiento
Proyecto de InvestigaciónFundamentos
Superficies heterogéneas con distintos parámetros de red
![Page 52: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/52.jpg)
Adsorción Redes Ordenadas
Difusión inducida en Au(111)JMéndez JVSTB 14 (96)
Co/Au(111)Padovani et al.
Formación de redes de agregados metálicos
Proyecto de Investigación
Nucleación en las esquinas
![Page 53: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/53.jpg)
B. Barreras de Difusión
0.66 eV 0.62 eV
0.30 eV 0.28 eV
Faulted half Unfaulted half
108K
Pb/Si (111)
J.-L. Li et al. PRL 88(2002) In/Si(111)
Adsorción preferente en una semicelda de la reconstrucción debido a una ligera diferencia energética entre ambas
Oscar Custance
Proyecto de InvestigaciónFundamentos
300K
![Page 54: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/54.jpg)
Adsorción: Redes ordenadas
Tl/Si(111)
J.-L. Li et al. PRL 88(2002)
In/Si(111)
Vitali et al. PRL 83 (99)
Proyecto de Investigación
Redes metálicas
![Page 55: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/55.jpg)
C. Superficies Escalonadas
Adsorción preferente en los escalones: decoración de los escalones
Proyecto de Investigación
CaF2/CaF1/Si
Resultado: Hilos
Fundamentos
![Page 56: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/56.jpg)
1. ReconstruccionesProyecto de Investigación
Red Orgánica Ordenada(Cristal Bidimensional Orgánico CBO)
Posibilidades
+ Moléculas
![Page 57: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/57.jpg)
2MLAg/Pt(111)
Brune
Proyecto de Investigación2. Reconstrucciones Inducidas
Red Orgánica Ordenada(Cristal Bidimensional Orgánico CBO)
Posibilidades
![Page 58: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/58.jpg)
Chema Gómez-R.
Vicinal Surface
Proyecto de Investigación3. Superficies Escalonadas
Hilos Orgánicos
Posibilidades
![Page 59: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/59.jpg)
Fe/Cu/Pt(111)Brune JMéndez ASS 142 (99)
Cr-Al2O3(110)
Proyecto de Investigación5. Propiedades del material orgánico
• Magnéticas• Ópticas• Químicas• Electrónicas• ...
Posibilidades
![Page 60: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/60.jpg)
Ge/Si
Proyecto de InvestigaciónFormar Multicapas de Material Orgánico Nanoestructurado
Teichert, Phys. Rep. 365 (2002)
Integración
![Page 61: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/61.jpg)
• OLED (Organic Light Emission Devises)
• Sensores• OQD (Organic Quantum Dots)
GaAs (dopado n+)
GaAs (dopado n+)
Dispositivo OQD
Jorge García
Proyecto de InvestigaciónAplicaciones Dispositivos orgánicos basados en
Materiales orgánicos nanoestructurados
![Page 62: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/62.jpg)
Proyecto de Investigación
Conocimiento Básico• Dónde se sitúan las moléculas• Síntesis de las moléculas• Propiedades
Requerimientos
Caracterización• Formación de nanoestructuras
Determinación de las Propiedades• Ópticas • Eléctricas
![Page 63: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/63.jpg)
Proyecto de Investigación
José Ángel Martín Gago Radiación SincrotrónElisa Román Fotoemisión rayos XPedro de Andrés TeoríaFrancisca López Análisis ElectroquímicoJosé Luis Sacedón Análisis de RugosidadJavier Méndez STM, STS
Celia Rogero LEED I/V, STM
Proyecto CiCYT: Sistemas Moleculares Nanoestructurados: estructura, propiedades y su respuesta al campo electromagnético
Recursos: Grupo de Estructura de Sistemas Nanométricos
Equipo Especialidades
![Page 64: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/64.jpg)
Proyecto de Investigación
• Microscopio de Efecto Túnel (STM)
• Espectroscopía Auger
• Difracción de electrones (LEED)
• Evaporadores (PVD)
Recursos: Herramientas Sistema de Ultra-alto Vacío
Sistema UHV
![Page 65: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/65.jpg)
Proyecto de Investigación
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)
Recursos: Colaboraciones
Integración en Redes:
• Nacionales• Nanociencia • Nanospain
• Internacionales• Phantoms
![Page 66: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/66.jpg)
Proyecto de Investigación
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”
Futuras Líneas de Actuación
![Page 67: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/67.jpg)
Proyecto de Investigación
Línea de Investigación punteras: Prioritarias dentro del VI Programa Marco Plan Quinquenal del MCyT
Realizables dentro del grupo al que pertenezco
Conclusiones
![Page 68: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/68.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
Javier Méndez Pérez-Camarero
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM)Consejo Superior de Invesitgaciones Científicas (CSIC)
![Page 69: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/69.jpg)
Proyecto de Investigación
Integración en Redes:
• Nacionales• Nanociencia • Nanospain
• Internacionales• Phantoms
• 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
http://www.icmm.csic.es/esisna/
Recursos: Grupo de Estructura de Sistemas Nanométricos
![Page 70: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/70.jpg)
Síntesis, Caracterización y Propiedades de Materiales Funcionales
I. Clasificación de los materiales en función de sus propiedades
II. Proyecto de InvestigaciónIntroducción: Sexto Programa MarcoObjetivo: Crecer y estudiar Materiales Orgánicos NanoestructuradosEtapasRecursos
RequerimientosHerramientasGrupo de Estructura de Sistemas NanoestructuradosColaboraciones
Futuras Líneas de ActuaciónConclusiones
![Page 71: 2002 síntesis, caracterización y propiedades de materiales funcionales 06](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062306/58ee41951a28aba3048b463b/html5/thumbnails/71.jpg)
Ir(100)Gillarowski & Méndez SS 448 (2000)
Kern et al. PRL 67 (91)
O-Cu(110)
Crecimiento preferencial
Cu - Ir(100)Gillarowski & Méndez SS 448 (2000)
Proyecto de Investigación4. Materiales Nanoestructurados
Materiales Orgánicos Nanoestructurados
Posibilidades