DADES IDENTIFICATIVES 2007_08
Assignatura MICROSCÒPIES DE PROXIMITAT I NANOMANIPULACIÓ Codi 205151210
Ensenyament
Nanociència i Nanotecnologia (2006)
Cicle 2on
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
Departament Química Analítica i Química Orgànica
Coordinador/a
Adreça electrònica
Professors/es
Web http://http://www.ub.edu/nanotec/assignatures.php
Descripció general i informació rellevant Objectius: El present curs té per objectiu proporcionar una descripció de les microscopies de proximitat (microscopia de forces atòmiques, microscopia túnel i microsocopia òptica de camp proper) i la seva utilització en la caracterització i manipulació de superfícies a la nanoescala. Continguts: I. INTRODUCCIÓ A LES MICROSCOPIES DE PROXIMITAT. Limitacions de la microscopia òptica. Desenvolupament històric de les microscopies de proximitat. Tipus de microscopies de proximitat. Condicions ambientals pel treball amb microscopies de proximitat. Introducció als piezoelèctrics. Escaneig. Realimentació. II. MICROSCOPIA D'EFECTE TÚNEL (STM). Efecte túnel. El Microscopi d'Efecte Túnel. Modes d'obtenció d'imatges: corrent constant i alçada constant. Interpretació de les imatges de STM. Límits de resolució i artefactes. Modes de caracterització espectroscòpics: espectroscòpia corrent-tensió. III. MICROSCOPIA DE FORCES ATÒMIQUES (AFM). Forces atòmiques. El Microscopi de Forces Atòmiques. Principals modes d'obtenció d'imatges: contacte, dinàmic, no-contacte. Interpretació de les imatges d'AFM: imtages topogràfiques, de deflexió, de fricció, de fase, etc. Límits de resolució i artefactes. Modes de caracterització amb AFM: forces electrostàtiques i magnètiques, potencial de superfície, conductivitat elèctrica, capacitat elèctrica, etc. Principals modes de caracterització espectroscòpics: espectroscòpia de forces, espectroscòpia corrent-tensió. IV. MICROSCOPIA ÓPTICA DE CAMP PROPER (SNOM). Òptica de camp proper. El Microscopi Òptic de Camp Proper. Interpretació de les imatges de SNOM. Límits de resolució i artefactes. V. NANOMANIPULACIÓ. Nanoposicionament i nanomanipulació. Nanomanipulació d'àtoms mitjançant STM. Nanomanipulació de nanopartícules mitjançant AFM. Interfície humana per a la nanomanipulació: l'haptic. Estacions de nanomanipulació. Entorns virtuals per a la nanomanipulació.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
  Recerca
Tipus B Codi Competències Transversals
  Recerca
Tipus C Codi Competències Nuclears
  Recerca

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
El present curs té per objectiu proporcionar una descripció de les microscopies de proximitat (microscopia de forces atòmiques, microscopia túnel i microsocopia òptica de camp proper) i la seva utilització en la caracterització i manipulació de superfícies a la nanoescala.

Continguts
Tema Subtema
I. INTRODUCCIÓ A LES MICROSCOPIES DE PROXIMITAT Limitacions de la microscopia òptica. Desenvolupament històric de les microscopies de proximitat. Tipus de microscopies de proximitat. Condicions ambientals pel treball amb microscopies de proximitat. Introducció als piezoelèctrics. Escaneig. Realimentació.
II. MICROSCOPIA D'EFECTE TÚNEL (STM) Efecte túnel. El Microscopi d'Efecte Túnel. Modes d'obtenció d'imatges: corrent constant i alçada constant. Interpretació de les imatges de STM. Límits de resolució i artefactes. Modes de caracterització espectroscòpics: espectroscòpia corrent-tensió.
II. MICROSCOPIA DE FORCES ATÒMIQUES (AFM) Forces atòmiques. El Microscopi de Forces Atòmiques. Principals modes d'obtenció d'imatges: contacte, dinàmic, no-contacte. Interpretació de les imatges d'AFM: imtages topogràfiques, de deflexió, de fricció, de fase, etc. Límits de resolució i artefactes. Modes de caracterització amb AFM: forces electrostàtiques i magnètiques, potencial de superfície, conductivitat elèctrica, capacitat elèctrica, etc. Principals modes de caracterització espectroscòpics: espectroscòpia de forces, espectroscòpia corrent-tensió.
III. MICROSCOPIA ÓPTICA DE CAMP PROPER (SNOM) Òptica de camp proper. El Microscopi Òptic de Camp Proper. Interpretació de les imatges de SNOM. Límits de resolució i artefactes.
IV. NANOMANIPULACIÓ Nanoposicionament i nanomanipulació. Nanomanipulació d'àtoms mitjançant STM. Nanomanipulació de nanopartícules mitjançant AFM. Interfície humana per a la nanomanipulació: l'haptic. Estacions de nanomanipulació. Entorns virtuals per a la nanomanipulació.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
0 0 0
 
 
Atenció personalitzada
0 0 0
 
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries

Atenció personalitzada
 
Descripció

Avaluació
  Descripció Pes
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica Dawn A. Bonnel (ed.), Scanning probe microscopy and spectroscopy: theory, techniques, and applications, Wiley-VCH, 2001
Chen, C. Julian, Introduction to scanning tunnelling microscopy, Oxford University Press, 1993
K. S. Birdi, Scanning Probe Microscopes: Applications in Science and Technology, CRC Press, 2003
, http://www.control.hut.fi/Research/nanorobotics/index.html, ,
S. Fatikow and U. Rembold, Microsystem Technology and Microrobotics, Springer-Verlag, 1997
, http://www.thorlabs.com/, ,
, http://www.physikinstrumente.com/, ,
H.Z. Tan, L. Walker, R. Reifenberger, S. Mahadoo, G. Chiu, A. Raman, A. Helser, P. Colilla, A Haptic Interface for Human-in-the-Loop Manipulation at the Nanoscale, Proc of the IEEE 1st Eurohaptics Conf. 2005, , 2005
M. Sitti, Micro- and Nano-Scale Robotics, Proc. Of the American Control Conf. 2004, , 2004
T. Sievers, S. Fatikow, Visual Servoing of a Mobile Microrobot inside a Scanning Electron Microscope, IEEE Conf. on Intelligent Robots and Systems, IROS 2005, 1682-1686, IROS, 2005

Complementària

Recomanacions