2023_24
Guia docent 
Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Química
A A 
català 
Nanociència, Materials i Processos: Tecnologia Química de Frontera (2013)
 Assignatures
  SUPERFÍCIES I NANOESTRUCTURACIÓ
   Continguts
Tema Subtema
1. Introducció: Concepte de superfície i d'interfície en materials.
2. Física i química de les superfícies i interfícies. Efectes mecànics, elèctrics i òptics. Atès que una superfície constitueix un cap abrupte del material, les propietats físiques i químiques difereixen d'aquelles que podem trobar en el material volúmico, conferint propietats característiques que poden ser d'interès i que poden complementar les del material volúmico.
3. Mètodes de preparació de superfícies. Creixement epitaxial. Deposició de capes primes policristal · lines. Moltes propietats físiques dels materials depenen de la seva anisotropia, que al seu torn pot dependre de manera molt sensible de la composició, morfologia i estructura cristal · lina de les capes primes. El creixement epitaxial és una potentíssima eina que ens permet controlar aquests paràmetres d'una forma molt eficient. També d's'estudiaran altres metodologies que permeten la deposició de capes primes policristal · lines com són la esputerización catòdica.
4. Mètodes de caracterització de superfícies i interfícies. Caracterització morfològica. Caracterització física (mecànica, elèctrica i òptica). Caracterització química. En aquest punt de l'assignatura es farà especialment èmfasi en aquelles tècniques específiques de la caracterització de superfícies, com ara la microscòpia confocal i interferomètrica per a l'estudi de superfícies i interfícies en el cas de materials transparents. Pel que fa a la caracterització de les propietats físiques d'aquestes superfícies, s'introduiran les tècniques que ens permeten determinar les seves propietats mecàniques com les tècniques de nanoindentació, les seves propietats elèctriques com les tècniques de Van der Pauw, o els mètodes de dos i quatre puntes. Per a la determinació de propietats òptiques es posarà èmfasi en tècniques com la determinació d'índexs de refracció i guies d'ona mitjançant el acomplamiento de llum mitjançant prisma, o les propietats luminiscents d'aquestes superfícies. Finalment, per a la caracterització química s'estudiaran tècniques com l'espectroscòpia dispersiva d'energia (EDAX), la microanàlisi per sonda electrònica (EPMA), o la dispersió Raman, entre d'altres.
5. Nanoestructuració de superficies. Interés de la nanoestructuració. Tècniques de nanoestructuració superficial (Reactive Ion Etching, ion milling, Focused Ion Beam, e-beam lithography, etc.). Efectes de la nanoestructuració. Tècniques d’observació i mesura. En aquest tema es tractarà l’estructuració i més específicament la nanoestructuració d’una superfície mitjançant tècniques d’atac químic en medis humits i secs, proporcionant una introducció a les diferents tècniques que permeten desenvolupar aquesta estructuració. S’analitzarà també com aquesta nanoestructuració de la superfície influeix tant en les seves propietats físiques com químiques.
Molts materials d’interès tecnològic troben aplicacions en forma de capes primes. L’objectiu del curs és donar una visió general del concepte fonamental de superfície i interfície en materials i com es poden aprofitar aquests aspectes per desenvolupar materials nanoestructurats de forma controlada, i com es poden modificar les seves propietats físiques, químiques i enginyerils.