Descripción
Se pretende introducir al alumno en los avances recientes del nanomagnetismo molecular; en concreto en la preparación de nanoestructuras magnéticas basadas en moléculas, en su investigación con técnicas físicas, y en el desarrollo de sus posibles aplicaciones espintrónicas: investigación de nanoestructuras magnéticas y de interfases magnéticas a través del microscopio de fuerza magnética y del microscopio de fuerza de resonancia magnética, estudio de dominios magnéticos mediante la microscopia STM de spin polarizado, espintrónica orgánica, fabricación de válvulas de espín moleculares e ingeniería de interfaces, nanoespintrónica molecular, control eléctrico del espín en nanodispositivos moleculares; computación cuántica con qu-bits magnéticos basados en moléculas.
Competencias Específicas
- Que los estudiantes hayan adquirido los conocimientos y habilidades necesarias para seguir futuros estudios de doctorado en Nanociencia y Nanotecnología.
- Que los estudiantes de un área de conocimiento (p.e. física) sean capaces de comunicarse e interaccionar científicamente con colegas de otras áreas de conocimiento (p.e. química en la resolución de problemas planteados por la Nanociencia y la Nanotecnología Molecular.
- Adquirir los conocimientos básicos en los fundamentos, el uso y las aplicaciones de las técnicas microscópicas y espectroscópicas utilizadas en nanotecnología.
- Evaluar las relaciones y diferencias entre las propiedades macroscópicas de los materiales y las propiedades de los sistemas unimoleculares y los nanomateriales.
- Evaluar la relevancia de las moléculas y de los materiales híbridos en electrónica, espintrónica y Nanomagnetismo molecular.
- Conocer las principales aplicaciones tecnológicas de los nanomateriales moleculares y ser capaz de situarlas en el contexto general de la Ciencia de Materiales.
- Conocer las principales aplicaciones de las nanopartículas y de los materiales nanoestructurados - obtenidos o funcionalizados mediante una aproximación molecular- en magnetismo, electrónica molecular y biomedicina.
Contenidos
Unidades didácticas
- Conceptos básicos de Nanomagnetismo. Influencia de interfases artificiales, efectos de proximidad y dimensionalidad. Texturas magnéticas (dominios magnéticos, magnetic vortices, skirmions)
- Propiedades y escalas magnéticas. Procesos de inversión de imanación, efectos de tamaño y procesos dinámicos. Espintrónica (spin valves, MTJ, spin torque effect), orbitrónica (spin Hall effect, Inverse SHE)
- Técnicas experimentales de caracterización de propiedades electrónicas, magnéticas y de transporte de nanoestructuras.
- Modelos teóricos fundamentales para abordar el estudio del magnetismo y fenómenos relacionados a escala nanoscópica.
- Desarrollos recientes y tendencias futuras de investigación en Nanomagnetismo Molecular (magnetic molecules, single-molecule magnets, ¿).
- Espintrónica basada en materiales moleculares (organic spintronics): Fabricación de válvulas de espin moleculares e ingeniería de interfases. Fabricación de dispositivos multifuncionales.
- Molecular Nanospintronics (single-molecule devices; Computación cuántica con qubits magnéticos basados en moléculas).
Prácticas de la asignatura
Bibliografía Complementaria
Enlaces
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