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NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
ALBERTO MORENO CENCERRADOPATRICIA VAL GÓMEZ
NANOPARTÍCULAS Y
NANOESTRUCTURAS
ALBERTO MORENO CENCERRADOPATRICIA VAL GÓMEZ
Cuando el tamaño importa:
La materia conserva sus propiedades hasta que llega a dimensiones de nanoescala.
• Estructuras:
Más inestables.Más reactivas.
• Aparece la física cuántica.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
Si la física cambia, la manera con la que podemos acercarnos a este tipo de sistemas también debe
hacerlo.
Cuando el tamaño importa:
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
• Microscopía Focal.
Cuando el tamaño importa:
TEM.SEM.Microscopía Óptica.
STM.AFM.SNOM.
• Microscopía de sonda de barrido (SPM).
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
Si la física cambia, la manera con la que podemos acercarnos a este tipo de sistemas también debe
hacerlo.
Entonces, ¿qué es una "nanoestructura"?
Estructuras sólidas confinadas en dos o tres dimensiones, sobre las que aparecen efectos cuánticos y poseen
propiedades físicas bien diferenciadas.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
Entonces, ¿qué es una "nanoestructura"?
• 1-DIMENSIONAL (1D): Estructura de alambre.
Nanotubos de carbono.Hilos cuánticos.Polímeros conductores.
Estructuras sólidas confinadas en dos o tres dimensiones, sobre las que aparecen efectos cuánticos y poseen propiedades físicas bien diferenciadas.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
Entonces, ¿qué es una "nanoestructura"?
• 1-DIMENSIONAL (1D): Estructura de alambre.
Nanotubos de carbono.Hilos cuánticos.Polímeros conductores.
Nanocristales semiconductores AFMNanopartículas metálicas.Litografía cuántica.
• 0-DIMENSIONAL (0D): Estructura de punto.
Estructuras sólidas confinadas en dos o tres dimensiones, sobre las que aparecen efectos cuánticos y poseen propiedades físicas bien diferenciadas.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
• Estructura electrónica en 0D = Quantum Dots.
0D – Nanoestructuras.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
• Transporte electrónico.
• Quantum dots → Átomo artificial.
• Confinamiento cuántico en semiconductores.
• Propiedades ópticas.
Propiedades.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
• Transporte electrónico.
• Quantum dots → Átomo artificial.
• Confinamiento cuántico en semiconductores.
• Propiedades ópticas.
Propiedades.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
• Transporte electrónico.
• Quantum dots → Átomo artificial.
• Confinamiento cuántico en semiconductores.
• Propiedades ópticas.
Propiedades.
Nanocristales semiconductores.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
• Bandas de valencia y conducción cuantizadas.
• Aumento de la energía al disminuir R.
• Espectro discreto, con posibilidad de ajuste al espectro visible.
Estados discretos de carga.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
Potencial químico.
Energía de carga.
Estados discretos de carga.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
Potencial químico.
Energía de carga.
Interacción Coulombiana de un punto cuántico esférico rodeado por una celda metálica esférica.
Estados discretos de carga.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
Potencial químico.
Energía de carga.
• Fabricación de diodos láser emisores de luz.
• Criptografía cuántica.
• Seguridad.
• Medicina.
• Computación cuántica.
Aplicaciones
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
Problema propuesto:
Energías de un punto cuántico esférico.
(a). Derivar la fórmula para la energía de carga.
(b). Mostrar que para d << R obtenemos el mismo resultado que el que encontramos al utilizar el resultado del condensador de placas paralelas, C = 0A/d.
(c). Para el caso de un punto aislado, cuando d → ∞ encontrar el radio de la energía de carga para el estado de menor energía cuantizada. Expresar el resultado en función del radio del punto y el radio de Bohr efectivo.
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
Resolución:
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
Resolución:
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
MUCHAS GRACIAS.