Microscopías de Sonda Local
Código: 43441 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 4314939 Nanociencia y Nanotecnología Avanzadas / Advanced Nanoscience and Nanotechnology | OT | 0 | 1 |
Contacto
- Nombre:
- Javier Rodríguez Viejo
- Correo electrónico:
- Javier.Rodriguez@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- inglés (eng)
Equipo docente externo a la UAB
- Aitor Mugarza
- Albert Verdaguer
- Neus Domingo
Prerequisitos
Conocimientos básicos de física y química
Objetivos y contextualización
Adquirir los conocimientos necesarios para comprender los fundamentos y las capacidades avanzadas de los diferentes microscopios de sondas de barrido (SPM) relevantes para la nanociencia y la nanotecnología.
Competencias
- Dominar la terminología científica y desarrollar la habilidad de argumentar los resultados de la investigación en el contexto de la producción científica, para comprender e interactuar eficazmente con otros profesionales.
- Identificar las técnicas de caracterización y análisis propios de la nanotecnología y conocer sus fundamentos, dentro de su especialidad.
- Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
- Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
- Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
Resultados de aprendizaje
- Analizar críticamente la validez de resultados obtenidos mediante SPMs.
- Conocer la variante de microscopía de sonda local adecuada según la propiedad que se desee estudiar.
- Dominar la terminología científica y desarrollar la habilidad de argumentar los resultados de la investigación en el contexto de la producción científica, para comprender e interactuar eficazmente con otros profesionales.
- Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
- Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
- Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
- Utilizar el microscopio de fuerzas atómicas en sus modos básicos.
- Valorar las especificidades de los procesos físico-químicos que tienen lugar en superficies.
Contenido
Contenido:
1. Introducción a los conceptos básicos de la ciencia de la superficie: Cristalografía, adsorción y difusión, películas delgadas, interacciones intermoleculares.
2.Introducción al vacío y a las condiciones criogénicas.
3.Introducción a la Microscopía de Fuerza Atómica. Concepto general de Microscopía con sonda de barrido (SPM) y comparación de la AFM con otros métodos SPM. Antecedentes históricos de AFM.
4. Modo de contacto AFM. Principios básicos. Imágenes y curvas de fuerza. Contraste de fricción.
5. Modo dinámico AFM. Principios básicos de la modulación de amplitud y de la modulación de frecuencia. Imágenes y curvas de amplitud. Regímenes de interacción y funcionamiento sin contacto vs. contacto intermitente. Contrastes de desplazamiento de fase y disipación. AFM multifrecuencia.
6. Fuerzas de largo alcance con AFM. Fuerzas electrostáticas en AFM. Microscopía de fuerza con sonda Kelvin. Microscopía de fuerza magnética. Imágenes
7.Otros métodos. Piezorespuesta AFM. Detección de corriente AFM. Medición de fuerzas intermoleculares. Fuerzas de adhesión y nanoindentación.
8.Asuntos prácticos: Artefactos de imagen, convolución de puntas y otros efectos. Problemas con los escáneres piezoeléctricos.
9.Introducción a la Microscopía de barrido de túneles: Imágenes de alta resolución
10.Medidas espectroscópicas con STM, manipulación atómica.
11.Electroquímica STM.
Metodología
Conferencias, taller de laboratorio, informe escrito y presentación oral.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases ,magistrales | 32 | 1,28 | 1, 2, 3, 5, 6, 4, 8 |
| Laboratorio | 6 | 0,24 | 1, 2, 5, 7 |
| Tiempo personal de estudio | 64 | 2,56 | 4 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Búsqueda bibliogràfica/lectura artículos | 20 | 0,8 | 4 |
| Presentación Oral | 8 | 0,32 | 1, 2, 3, 5, 6, 4, 8 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Informes | 20 | 0,8 | 3, 6, 4 |
Evaluación
Al final del curso el estudiante debe entregar un informe escrito (10 páginas) y hacer una presentación oral de 5 minutos. La participación en conferencias y talleres de laboratorio también se tendrá en cuenta para la puntuación final
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Informe escrito | 40% | 0 | 0 | 2, 3, 5, 4, 8 |
| Participación | 10% | 0 | 0 | 1, 2, 5, 7 |
| Presentaciones orales | 50% | 0 | 0 | 3, 6, 4 |
Bibliografía
Se mencionarán libros y artículos importantes durante las conferencias. Todo opcional.