centro de estudios de semiconductores · • laboratoire de dynamique et structure des materiaeux...
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CENTRO DE ESTUDIOS DE SEMICONDUCTORES
Facultad de Ciencias, Departamento de Física,Universidad de Los Andes – Mérida
Venezuela
DirectorProf. J. González
Sub - DirectorProf. R. [email protected]
Consejo TécnicoProf. E. Calderón
Prof. C. RincónTec. P. Bocaranda
Un Poco de Historia . . .
Nace en el año 1984, como la fusión del Laboratorio para el Estudio de las Propiedades de los Sólidos a Bajas Temperaturas y el Laboratorio para Caracterización y Crecimiento de Cristales, quienes decidieron unificar esfuerzos para planificar más coherentemente sus líneas de investigación a mediano plazo sin duplicar equipos y esfuerzos.
Planta Profesoral . . .• Prof. E. Calderón, Tesista
Doctorado• Prof. B. Fernández.PhD.
(Canadá)• Prof. J. González, Director
del Centro de Semiconductores. Doctorado de Estado (Universidad de París VI)
• Prof. P. Grima – PhD. (Universidad de ParisVI)
• Prof. M. Morocoima, Tesista de Doctorado
• Prof. Ch. Power, Tesista Doctorado
• Prof. M. Quintero T. PhD. Canadá (1985)
• Prof. E. Quintero, Tesista Doctorado
• Prof. C. Rincón• Prof. J.C. Sánchez• Prof. G. Sánchez Porras. Jubilado• Prof. R. Tovar , PhD (Universidad
de Lille, Francia)• Prof. S.M. Wasim, PhD (USA,
1970)
Tesistas y Técnicos . . .• Prof. M. Villareal,
Universidad de Los Andes (Trujillo), Tesista de Maestria
• Lic. O. Contreras, Tesista Maestria
• Lic. A. Velázquez, Tesista de Maestría
• Lic. M.E. Pirela, Tesista de Maestría
• Tecnólogo P. Bocaranda• Técnico I. Molina• Técnico J. Ruiz• Técnico L. Chacón• Técnico W. Valero
• Prof. F. Virginia Pérez, Universidad del Zulia (Maracaibo), Tesista Doctorado
• Prof. R. Cadenas, Universidad del Zulia (Maracaibo), Tesista de Doctorado
• Lic. E. Hernández (Tesista Maestría/Doctorado) –Universidad del Zulia (Maracaibo)
• Lic. G. Marín (Tesista Doctorado)
• Lic. J. Marquina, Tesista de Maestria
Cooperación Científica . . .• Centro Nacional de Difracción, Facultad de Ciencias, ULA• Laboratorio de Magnetismo, Facultad de Ciencias, UCV• Departamento de Física, Facultad Experimental de Ciencias, LUZ• Service National des Champs Magnetiques Pulsés (INSA), Toulouse,
Francia• Physique des Milieux Condenses, Université P. et M. Curie (París VI),
Francia• Laboratoire de Dynamique et Structure des Materiaeux Moleculaires,
Université de Lille, Francia• Department of Physics, University of Ottawa, Canadá• Departamento de Física Aplicada, Universidad de Valencia, España
Actualmente el C.E.S. coordina el Proyecto Internacional “ Nanosistemas y Nanomedidas”
PCP (Francia)- Ministerio de Ciencia y Tecnología (FONACIT-Venezuela)
Líneas de Investigación . . .• Crecimiento, Caracterización,
Propiedades Eléctricas y Ópticas de los Semiconductores Cu-III-VI2 y sus Aleaciones. Responsable Prof. S.M. Wasim
• Propiedades Ópticas de los Semiconductores Tetraédricos en Función de la Presión y la Temperatura y Dinámica de la Red. Nanomateriales. Responsable Prof. J. Gónzalez
• Estudios de los Diagramas de Fase y Propiedades Cristalográficas, Ópticas, Eléctricas y Magnéticas de Compuestos y Aleaciones Semiconductoras Semimagnéticas (ASSM). Responsable Prof. M. Quintero
• Propiedades Eléctricas, Elásticas y Térmicas de Semiconductores Binarios y Ternarios a Temperaturas Bajas. Responsable Prof. B. Fernández
Infraestructura . . .
Planta de Licuefacción de Nitrógeno Stirling MNP 10/1/300
Funcionamiento automático
Producción de 12 litros por hora
Planta de producción de Helio Líquido CTI-Cryogenics Model 1400
Capacidad de 10 litros por hora
SQUID (QD), 0-5 Tesla, 1.2-300 K
Para medidas muy precisas de magnetización, y determinación cuantitativa de la presidencia de iones magnéticos: Fe, Mn, etc.
Algunos Resultados con este Equipo . . .
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 201.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
(b)
χ(1
0-4em
u/g
)
T(K)
0 50 100 150 200 250 3000.00.51.01.52.02.53.0
(a)
La figura (a) muestran las curvas χ vs. T para el compuesto MnGa2Se4para dos valores del campo aplicado, 50 Gauss (O) y 50 Kgauss ( )
La figura (b) es una ampliación de la curva anterior en la región de transición magnética
Estructura Cristalina y MagnéticaMnGa2Se4 I4
ab
c
x y
z
Ga (1)
Ga (2)
Se
Mn
Ga (2)
8 celdas (2a,2a,2c)
La posible celda magnetica es (2a,2a,c)
0 50 100 150 200 250 3000.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
(a) z=0,1 z=0,25 z=0,3 z=0,4 z=0,5
χ(10
-4em
u/g)
T(K)
Las figuras a y b muestran las curvas χ vs. T para varias aleaciones del sistema
Zn1-ZMnZGa2Se4
0 50 100 150 200 250 3000.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
(b) z=0,7 z=0,75 z=0,8 z=0,85 z=0,9 z=0,95
χ(10
-4em
u/g)
T(K)
Ultrasonido, 1.2-300 K
Rango de frecuencias muy amplio (1-300 MHz). Atenuación. Determinación de la velocidad del sonido, constantes elasticas. Análisis no destructivo de grietas, defectos etc.
FTIR, Vector 22 (Bruker)
Rango : 7000-300cm-1 Equipado con microscopio y detector CdHgTe enfriado a nitrógeno liquido
Sistema para medidas de transporte (bajo campo magnético)
Hasta 1.2 Tesla
Resistividad
Efecto hall
Concentración de portadores
Magnetoresistencia.
Rango de Temperatura:
1.2-300 K
Sistema para medidas de transporte (bajo campo magnético)
Hasta 1.2 Tesla
Resistividad
Efecto hall
Concentración de portadores
Magnetoresistencia.
Rango de Temperatura:
1.2-300 K
Sistema de alto campo magnético
Medidas de magnetotransporte Medidas de magnetización
Rango de Temperatura
1.2 K a 300 K
Consola de Control y Adquisición
Bobina del Alto Campo magnético pulsado (hasta 23 Tesla)
Características generales del equipoBOBINA DE ALTO CAMPO
B máximo (Teslas) 30
Diámetro externo (mm) 384
Diámetro interno útil (mm) 30
Altura (mm) 420
Tiempo de subida del campo (s) 0.2
Constante de tiempo de decaimiento (s) 0.415
Duración del pulso (s) 2,5
Corriente necesaria (Amp) 2.600
Inductancia (mH) 230
Resistencia (mΩ) 270
Peso del cobre (Kg) 90
Peso total de la bobina montada (Kg) 180
BOBINA “SELF”Masa del cobre (Kg) 100
Largo (m) 1,6
Diámetro externo (m) 0,25
Inductancia (mH) 4,24
Resistencia (mΩ) 120
DIODO THYRISTOR
Tensión inversa (Kv) 4,4 4,0
Corriente de fuga(µA) ∠500 ∠500
Corriente de operación (A)
1.000 o 16.700 (t= ms)
1.200 o 23.500 (t= ms)
Esquema general del enfriamiento de la bobina
Esquema de las Celdas y circuito de disparo
Esquema de Medida de resistividad y magnetoresistencia
Resistencia vs Temperatura en los planos a-b del CuFe(Te0.9Se0.1)2
1 10 100
10
100
i = 20µA, 1.7kHz
R (Ω
)
T (K)
150 200 250 300
4.5
5.4
6.3
R (Ω
)
T (K)
i+i- v+
v-
Magneto resistencia Transversal (eje-c B||) a diferentes temperaturas en el CuFe(Te0.9Se0.1)2
0 5 10 15 20 25 30-16
-12
-8
-4
0
20K
80K
i ac, 1.7 kHz
CuFe(Se0.1Te0.9)2
4.2K
[R(B
)-R
(0)]/
R(0
) (%
)
B(T)
Imantación vs. Campo Magnético en MnGa2Se4
0 5 10 15 20 25 30 350
10
20
30
40
50
60
70
150
77
3010
864,2
2
M(A
m2 /k
g)
B (Tesla)
La figura muestra las curvas isotermas M vs. H para el compuesto MnGa2Se4. Los valores al lado de cada curva representan las temperaturas, en K, a la cual fue efectuada la medida
Espectrometro Raman Confocal
Modo aditivo y substractivo. Focal 3X800 mm. Micro-raman hasta 0.1mm.
CCD enfriado a nitrógeno liquido.
Láser de 10W multired de argón.
Esquema del Micro-Raman e Imagen del CCD
Celda de Alta Presión
Gases, liquidos, muestras sólidas (catalizadores, zeolitas, nanoparticulas etc.). En función de la temperatura y de las altas presiones
Celda de Presión de Diamantes y microfotografías del interior de la Celda
Algunos resultados en nanoparticulas de Fe-Co . . .
Algunos resultados en nanoparticulas de Fe-Co . . .
200 400 600 800
0
100
200
300
400
500
LA
TA2
TA1 Fe-Co Nanoparticles300 K
Inte
nsity
(A:U
)
wavenumber (cm-1)
Prof. Jesús Gonzá[email protected]
http://www.ula.ve/ces