| Competences |
| Type A | Code | Competences Specific |
| Research | ||
| Type B | Code | Competences Transversal |
| Research | ||
| Type C | Code | Competences Nuclear |
| Research | ||
| Learning aims |
| Objectives | Competences | ||
| Contents |
| Topic | Sub-topic |
| Introducció. | Conceptes fonamentals de la Ciència i Tecnologia dels materials. Nanoestructura i propietats dels materials. Llei de Pavlov. Sistemes nanoestructurats: Nanopartícules. Nanotubs i nanofils. Capes primes i multicapes. Superfícies, intercares i interfases nanoestructurades. |
| Síntesi. | Formació de clústers. Teoria clàssica de la nucleació de clústers. Nanopartícules produïdes per mètodes físics. Sobresaturació. Nucleació. Coalescència. Transport i Recol•lecció de partícules. Estructura cristal•lina. Síntesi de partícules per mètodes químics: Nucleació i creixement a partir de solucions. Antiaglomeració. Membranes organitzades. Processament de ceràmiques i nanocompòsits: sistemes polímer/ceràmic, polímer/metall, ceràmic/ceràmic, ceràmic/metall. Multicapes. Processament i dipòsit en capa prima. Processament mecànic. |
| Propietats. | Estructura i caracterització dels materials nanoestructurats. Propietats mecàniques. Deformació plàstica i fractura en materials nanoestructurats. Duresa, fricció i desgast a l’escala nanomètrica. Transformacions de fase induïdes per tensió en materials nanoestructurats Propietats elèctriques i òptiques : Superxarxes semiconductores. Transport electrònic en multicapes metàl•liques. Reflectors de Bragg. Propietats superconductores. Propietats magnètiques. Superxarxes magnètiques. Magnetoresistència gegant. |
| Aplicacions. |
Materials i dispositius per a nanoelectrònica. Aplicacions de les multicapas a la Microelectrónica. Materials òptics. Aplicacions a la Optoelectrònica. Materials i dispositius magnètics. Nanoestructures magnètiques ordenades. Recobriments amb nanopartícules. Làmines nanoestructurades: aprofitament energètic. Encapsulació i dosificació de medicaments Materials i capes biocompatibles Sensors nanoestructurats Catalitzadors amb superfícies nanoestructurades. Integració de nanoestructures en dispositius avançats Nanotecnologia de la indústria electrònica. Sensors, MEMS, NEMS. Nanotecnologia aplicada a la millora de processos de conversió fotovoltaica. Cél.lula solar de punts quàntics. |
| Planning |
| Methodologies :: Tests | |||||||||
| Competences | (*) Class hours | Hours outside the classroom | (**) Total hours | ||||||
| Introductory activities |
|
0 | 0 | 0 | |||||
| Laboratory practicals |
|
9 | 0 | 9 | |||||
| Lecture |
|
18 | 0 | 18 | |||||
| Personal tuition |
|
0 | 0 | 0 | |||||
| (*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher. (**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students. | |||||||||
| Methodologies |
| Description | |
| Introductory activities | |
| Laboratory practicals | Es faran 3 sessions de laboratori de 3.00 hores i es realitzaran 3 experiments escollits del llistat següent: 1. Producció i recol•lecció de partícules nanomètriques de silici mitjançant CVD activat per plasma. 2. Producció de partícules nanomètriques de SiO2 amb sol-gel. Comptatge i distribució de partícules amb dispersió làser. 3. Observació i determinació de les característiques amb SEM. Comptatge i distribució de partícules amb tècniques de tractament d’imatge. 4. Dipòsit de capes primes òptiques (MgF, SiO2, Ta2O5) mitjançant evaporació tèrmica en buit. Mesura de la transmitància òptica. 5. Dipòsit de capes primes metàl•liques mitjançant polvorització catòdica DC magnetró. Mesura del gruix i de la conductivitat elèctrica. 6. Observació i determinació de les característiques estructurals en sistemes multicapa amb microscopi electrònic de transmissió. 7. Mesura de les característiques elèctriques en un sensor de òxid nanoestructurat d’indi i estany. 8. Nanopartícules magnètiques. Separació magnètica de nanopartícules en solució. Ferrofluids. 9. Anàlisi d’un sistema multicapa amb difracció de raig X. Determinació del període bicapa. 10. Determinació de la luminiscència en sistemes de nanopartícules en suspensió. 11. Producció de capes polimèriques (PMMA) amb nanopartícules (silici) incrustades mitjançant spin-coating. 12. Determinació de les característiques estructurals de diverses nanopartícules amb SEM (nanopartícules produïdes amb plasma, sol-gel, spin-coating). |
| Lecture |
| Personalized attention |
|
|
|
| Assessment |
| Description | Weight | ||
| Other comments and second exam session | |||
| Sources of information |
| Basic |
JIN Z. ZHANG, Self-assembled nanostructures, Kluwer Academic / Plenum Publishers, 2003
MORIARTY, P., Nanostructured Materials. Reports on progress in physics 64, 297-381, , 2001
A.S. EDELSTEIN AND C. CAMMARATA (eds), Nanomaterials: synthesis, properties and applications, Institute of Physics Publishing, 1998
SHALAEV, V. M.; MOSKOVITS, M. (eds.), Nanostructured materials : clusters, composites, and thin films, American Chemical Society, ACS symposium series, 679, 1997
TIMP, G. (ed.), Nanotechnology, Springer, 1997
Institute of Physics; American Institute of Physics, Nanotechnology, Institute of Physics, 1990
, Nanotechnology Industries Newsletter, Nanoindustries,
, Trends in Nanotechnology (TNT), CMP Cientifica, |
| Complementary | |
| Recommendations |
| Other comments | |
| Tenir al menys un títol de grau o d’enginyeria tècnica. |