Modelación, Síntesis y Caracterización de Materiales (MSCM)
El desarrollo de las sociedades humanas ha estado históricamente ligado a su capacidad para producir los materiales necesarios para satisfacer sus necesidades. La física de los materiales ha contribuido a causar verdaderas revoluciones científicas y tecnológicas a través de la generación de nuevos materiales como polímeros, cerámicas, compósitos y aleaciones; así como en la invención y mejoramiento del transistor, los dispositivos ópticos y magnéticos de almacenamiento de datos, el láser, los LED, fibras ópticas, superconductores, celdas solares y una enorme lista de otros dispositivos de estado sólido que tienen aplicación prácticamente en todos los aspectos de la vida cotidiana. Es por esto justamente, que un alto porcentaje de la investigación que se realiza a nivel mundial tiene que ver con la física de los materiales.
La línea de investigación de “Modelación, Síntesis y Caracterización de Materiales” del Programa de Doctorado en Ciencias Básicas de la Universidad Autónoma de Zacatecas, está soportada por 8 investigadores, 75% de ellos en el Sistemas Nacional de Investigadores (SNI) los cuales se encuentran distribuidos en tres Cuerpos Académicos. Uno de ellos teórico-experimental y uno más de carácter teórico. Los objetivos principales de esta línea son: 1) el desarrollo de nuevos materiales con aplicaciones en la tecnología, crecimiento y caracterización de sistemas físicos novedosos, así como en el cálculo de sus propiedades físicas; 2) el estudio las propiedades ópticas, electrónicas y magnéticas de estructuras semiconductoras volúmicas y de baja dimensión desde el punto de vista teórico-numérico. Para ello se emplean esencialmente metodologías como Teoría de Masa Efectiva, Método k.p y Tight-Binding semiempírico; y 3) radiometría y fotometría de fuentes alternas de iluminación, técnicas de metrología óptica, como holografía digital, interferometría holográfica, microscopía holográfica, fotografía de Speckle y shearography. Estas técnicas permiten medir interferométricamente distintas cantidades físicas en todo tipo de material con una muy alta resolución espacial y temporal. Son técnicas de campo completo, no invasivas y no destructivas. Espectroscopias vibracionales, fotoacústica y fotopiroeléctrica para distintos fines, desarrollando proyectos de investigación encaminados en el estudio y caracterización de materiales biológicos, orgánicos e inorgánicos, con aplicaciones en el área industrial, farmacéutica, microbiológica, de alimentos y biomédica, por mencionar algunas.
La cantidad de temas de investigación que se desprenden de esta línea de investigación, es suficientemente vasta como para plantear y llevar a cabo investigaciones de suma importancia, tanto desde el punto de vista teórico como experimental, así como de estudios conjuntos teóricos-experimentales. Esta versatilidad es debido a la cantidad de técnicas, tanto teóricas como experimentales, para la fabricación y caracterización de materiales.
Temas de Investigación:
Depósito físico por sputtering. Evaporación y ablación láser. Depósito Químico por sol gel. Caracterización por difracción de rayos x. Espectroscopias y caracterización eléctrica C-V e I-V. Cálculos de la estructura electrónica de materiales por métodos de primeros principios, así como empíricos y semiempíricos. Estudios de las propiedades de transmisión electrónica, óptica y acústica de sistemas multicapas, estructura electrónica de materiales volúmicos, así como de pozos cuánticos y superredes de AlAs, GaAs, Si, ZnSe, nitruros, grafeno y materiales similares. Estudio de la estructura de niveles de transistores efecto de campo con pozos delta dopados de impurezas. Radiometría y fotometría de fuentes alternas de iluminación. Instrumentación óptica, polarización de la luz, teoría del color, visión humana, cáusticas ópticas, filtros de películas delgadas, y en óptica geométrica de cristales uni-axiales. Interferometría holográfica, microscopia holográfica, fotografía de moteado y shearography. Espectroscopias vibracionales, fotoacústica y fotopiroeléctrica.
Lo anteriormente descrito, da muestra de la multidisciplinariedad de esta línea de investigación, permitiendo así, la interacción con las diferentes disciplinas que conforman el núcleo básico del presente programa de doctorado. Asimismo, los becarios doctorales que ingresen al programa eligiendo esta línea, se involucrarán en proyectos de investigación multidisciplinarios que les brindarán una amplia formación profesional, académica y científica.
Integrantes:
- Dr. Felipe Román Puch Ceballos
- Dr. Javier Alejandro Berumen Torres (SNI C).
- Dr. Jorge Alberto Vargas Tellez (SNI I).
- Dr. José Juan Ortega Sigala (SNI I).
- Dr. Juan Carlos Martínez Orozco (SNI II).
- Dra. Karla Arely Rodriguez Magdaleno (SNI I).
- Dra. María Leticia Pérez Arrieta.
- Dr. Rumen Ivanov Tsonchev (SNI II).