Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid - Materials Science ...
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1. Adsorción <strong>de</strong> moléculas sobre<br />
superficies<br />
Palabras clave: moléculas, estructura atómica,<br />
adsorción<br />
El estudio <strong>de</strong> la interacción <strong>de</strong> distintas moléculas con<br />
las superficies <strong>de</strong> materiales es un tema <strong>de</strong> gran importancia<br />
tecnológica tanto para el diseño y fabricación <strong>de</strong><br />
sensores <strong>de</strong> gases como para compren<strong>de</strong>r el funcionamiento<br />
<strong>de</strong> catalizadores. Nosotros preten<strong>de</strong>mos mo<strong>de</strong>lizar<br />
estos procesos mediante el estudio <strong>de</strong> la adsorción<br />
controlada <strong>de</strong> moléculas sobre superficies monocristalinas.<br />
Así buscamos la geometría y el sitio <strong>de</strong><br />
adsorción <strong>de</strong> la molécula y compren<strong>de</strong>r como se modifican<br />
las propieda<strong>de</strong>s electrónicas <strong>de</strong>l material cuando<br />
se absorben sobre ellos distintas moléculas tanto inorgánicas<br />
como orgánicas. Hasta ahora estudiábamos la<br />
adsorción molecular <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> vacío, en<br />
este año hemos comenzado a estudiar la adsorción <strong>de</strong><br />
moléculas <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una solución. En concreto hemos<br />
comenzado estudiando la adsorción <strong>de</strong> oxido nítrico<br />
sobre la superficie <strong>de</strong>l Pt(111). Las técnicas empleadas<br />
para su caracterización son <strong>de</strong> dos tipos, por una parte<br />
electroquímica mediante el voltamograma y por otra<br />
parte técnicas <strong>de</strong> análisis <strong>de</strong> superficies, como espectroscopía<br />
<strong>de</strong> fotoemisión (XPS) y microscopía túnel<br />
(STM), así como difracción <strong>de</strong> rayos X rasante realizada<br />
in-situ, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una celda electroquímica en el sincrotrón<br />
ESRF.<br />
1. Adsorption of molecules on surfaces<br />
Keywords: molecules, adsorption, atomic structure<br />
The study of the interaction of different molecules with<br />
surfaces is of a great importance for gas sensor <strong>de</strong>signing<br />
and for the un<strong>de</strong>rstanding of the catalytic processes.<br />
Our objective is to mo<strong>de</strong>l the molecular adsorption,<br />
<strong>de</strong>sorption and reaction processes on well <strong>de</strong>fined<br />
surfaces. Our studies are forwar<strong>de</strong>d to find out the<br />
molecular structure and the electronic changes induced<br />
in the material for the presence of a molecular adsorbed<br />
layer. We have studied until now the adsorption<br />
process in vacuum environment. This year we have started<br />
to study the adsorption process from a solution. In<br />
particular we have studied the adsorption of nitric<br />
oxi<strong>de</strong> on Pt(111). We have used for its characterization<br />
both electrochemical and surface science related techniques,<br />
as cyclic voltammetry, X-Ray photoelectron<br />
spectroscopy (XPS), scanning tunneling microscopy<br />
(STM) and surface X-Ray diffraction performed in-situ,<br />
(liquid environment) at the synchrotron facility ESRF.<br />
2. Caracterización morfológica <strong>de</strong><br />
películas <strong>de</strong>lgadas <strong>de</strong> ZnO crecidas por<br />
MOCVD<br />
Palabras clave: ZnO, microscopía <strong>de</strong> fuerzas atómicas,<br />
caracterización morfológica<br />
La obtención <strong>de</strong> monocristales <strong>de</strong> ZnO <strong>de</strong> gran tamaño,<br />
su utilización como substratos, ventanas ópticas etc,<br />
comienza por preparar y caracterizar películas <strong>de</strong>lgadas.<br />
En el grupo <strong>de</strong>l Prof. V. Muñoz (Universidad <strong>de</strong><br />
Valencia) se pue<strong>de</strong>n obtener dichas películas mediante<br />
la técnica <strong>de</strong> <strong>de</strong>posición química en fase gaseosa a partir<br />
<strong>de</strong> la <strong>de</strong>scomposición <strong>de</strong> compuestos organometálicos,<br />
MOCVD. Nuestra aportación es la aplicación metodológica<br />
<strong>de</strong> la microscopía <strong>de</strong> fuerzas atómicas para la<br />
<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la morfología y profundizar en la<br />
comprensión <strong>de</strong> los mecanismos <strong>de</strong> crecimiento.<br />
Determinando y cuantificando la rugosidad superficial y<br />
tamaño <strong>de</strong> grano. La caracterización estructural completa<br />
incluye medidas <strong>de</strong> difracción <strong>de</strong> rayos X, microscopía<br />
óptica e interferometría Nomarski y microscopía<br />
electrónica <strong>de</strong> barrido. La caracterización <strong>de</strong> propieda<strong>de</strong>s<br />
físicas se centrará en medidas <strong>de</strong> transporte eléctrico<br />
y ópticas: absorción y fotoluminiscencia. La correlación<br />
<strong>de</strong> la caracterización con las técnicas <strong>de</strong> crecimiento<br />
cristalino permitirá avanzar en la mejora y control<br />
<strong>de</strong> los métodos utilizados.<br />
2. Morphological characterization of ZnO<br />
thin films grown by MOCVD<br />
Keywords: ZnO, atomic forces microscopy (AFM), morphologic<br />
characterization<br />
To obtain large monocrystals which can be used as<br />
substrates, optical windows etc, needs of previous<br />
growth and characterization of thin films. The group of<br />
Prof. V. Muñoz (Universidad <strong>de</strong> Valencia) has the capability<br />
to prepare them by Metal Organic Chemical Vapor<br />
Deposition (MOCVD). Our contribution is to methodologically<br />
apply the atomic force microscopy to <strong>de</strong>termine<br />
the morphology as well as to try to un<strong>de</strong>rstand the<br />
growth mechanisms. We <strong>de</strong>termine and quantify the<br />
surface roughness and grain size. The complete structural<br />
characterization inclu<strong>de</strong>s X-ray diffraction measurements,<br />
optical microscopy and Nomarski interferometry<br />
and scanning electron microscopy. The physical<br />
properties characterization is based on transport and<br />
optical measurements: absorption and photoluminescence.<br />
The feedback with the crystal growth techniques<br />
would allow improve the control of the methods<br />
applied.<br />
Proyectos:<br />
Caracterización morfológica y estructural <strong>de</strong>l ZnO por AFM. Código: MAT2001-2920-C03-02, Período: 28/12/2001 - 27/12/2004,<br />
Fuente <strong>de</strong> financiación: MCyT, Importe total (euros): 40.868,81, Investigador Principal: Ocal García, C.<br />
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