Máster Universitario en Nanociencia y Nanotecnología Molecular. Conjunto.

La orientación ‘molecular’ de este máster en Nanociencia lo hace único a nivel nacional.

OBJETIVOS

El carácter interuniversitario del Máster:
  • Posibilita la movilidad de los estudiantes en actividades de formación programadas en las distintas sedes (presentación pública de trabajos, ciclos de conferencias, exposición de trabajos y otros eventos).
  • Dota al máster de un nivel científico y de una multidisciplinaridad no alcanzable por ninguna de las universidades por separado, ya que consigue reunir una plantilla de profesorado formada por los mejores investigadores de cada una de las universidades participantes.
  • Favorece la consolidación en España de una comunidad de jóvenes científicos formados en esta área de investigación estratégica.
  • Propicia la movilidad de los estudiantes en las distintas sedes para la realización de determinadas fases del proyecto de investigación.

PLAN DE ESTUDIOS

El Máster se estructura en 4 módulos, todos ellos obligatorios. Con un total de 60 créditos ECTS distribuidos en un curso académico.

Módulo Introducción

Introducción al máster en nanociencia y nanotecnología molecular: conceptos básicos

El objetivo de esta asignatura es asegurar una homogeneidad en conocimientos básicos de Química y de Física necesarios para la nanociencia independientemente de la formación previa que tengan los estudiantes matriculados. Estos normalmente procederán de grados científicos o tecnológicos tales como Biología, Bioquímica o Ingeniería Química, aparte de Química o Física, en los que los contenidos y objetivos de este curso se pueden haber obtenido en niveles muy diferentes. Se fijarán conceptos básicos sobre terminología química en sistemas moleculares, mecánica cuántica y química computacional, termodinámica estadística, física del estado sólido y ciencia de materiales.

Primer Semestre

6 ECTS Teoría / 0 ECTS Práctica

  • Ángela Sastre Santos
  • Fernando Fernández Lázaro

 

Módulo Básico

Fundamentos de nanociencia

Se pretende que los alumnos adquieran aquellos conocimientos básicos relacionados con la nanoquímica como herramienta en la construcción de sistemas complejos a partir de unidades perfectamente definidas, así como su aplicación en distintas áreas de investigación. Se introducirán las aproximaciones descendentes (top-down) y ascendente (bottom-up) a la Nanociencia, el concepto de baja dimensionalidad y los fenómenos dependientes del tamaño, los fundamentos de nanofísica (nanomecánica, nanomagnetismo, nanotransporte y nano-óptica). Se tratarán los nanomateriales y nanoestructuras: Tipos principales de sistemas y procedimientos generales para la preparación de nanopartículas y de películas delgadas (depósito químico en fase vapor o CVD, depósito físico en fase vapor o PVD, deposito en fase líquida: spin coating, layer-by-layer, Langmuir-Blodgett, etc.).

Primer Semestre

4,5 ECTS Teoría / 0 ECTS Práctica

  • Ángela Sastre Santos

 

Técnicas físicas de caracterización

Se pretende que los alumnos se familiaricen con las técnicas de caracterización física habitualmente utilizadas en nanociencia (técnicas de microscopia y espectroscopia): microscopia confocal, microscopia NSOM, SEM y TEM, STM, AFM, MFM, espectroscopias de fotones; espectroscopia de rayos X; espectroscopia electrónica, difracción electrónica de alta energía y de baja energía, espectroscopia electrónica de rayos X y Auger, espectrometrías de masas para superficies.

Primer Semestre

4,5 ECTS Teoría / 0 ECTS Práctica

  • Ángela Sastre Santos

 

Técnicas físicas de nanofabricación

Se pretende que los alumnos adquieran aquellos conocimientos básicos relacionados con la aproximación ascendente para la nanofabricación, en particular las posibilidades y los límites de las técnicas litográficas como herramienta para la nanofabricación. Se tratarán la litografía óptica y la litografía mediante haces de electrones, la nanofabricación mediante haces de iones, la nanolitografía por nanoimpresión y por microcontacto, los métodos basados en las microscopias de proximidad (Método de oxidación local y otras nanolitografías basadas en AFM, nanofabricación y nanomanipulación basada en STM y SNOM).

Primer Semestre

3 ECTS Teoría / 0 ECTS Práctica

  • Ángela Sastre Santos

 

Conceptos básicos de química supramolecular

Se pretende que los alumnos adquieran aquellos conocimientos básicos relacionados con la química supramolecular como herramienta en la construcción de sistemas complejos a partir de unidades perfectamente definidas, la aproximación ascendente: autoensamblado y auto-asociación molecular, topología molecular, dispositivos moleculares (interruptores moleculares, puertas lógicas, sensores), ejemplos biológicos del autoensamblado la auto-asociación y el reconocimiento molecular, biomáquinas moleculares.

Primer Semestre

3 ECTS Teoría / 0 ECTS Práctica

  • Ángela Sastre Santos
Nanomateriales moleculares: métodos de preparación, propiedades y aplicaciones

Se pretende dotar a los alumnos de los conocimientos necesarios en aspectos básicos de la Nanociencia y sus implicaciones en el diseño y desarrollo de nuevos materiales basados en moléculas con propiedades no convencionales: materiales magnéticos moleculares (nanoimanes moleculares, nanopartículas magnéticas, moléculas magnéticas conmutables, multicapas magnéticas moleculares y materiales magnéticos multifuncionales), materiales con propiedades ópticas (materiales para la óptica no lineal, limitadores ópticos, etc.), materiales con propiedades eléctricas (conductores y superconductores moleculares, sensores químicos, transistores de efecto campo), polímeros conductores, nanoformas de carbono, cristales 2D, aplicaciones de nanomateriales en biomedicina (agentes de contraste, liberación de fármacos, sistemas teragnósticos).

Primer Semestre

6 ECTS Teoría / 0 ECTS Práctica

  • Ángela Sastre Santos

Módulo Avanzado

Uso de la química supramolecular para la preparación de nanoestructuras y nanomateriales

Se pretende presentar a los alumnos temas avanzados sobre la química supramolecular y su utilidad para obtener nanoestructuras y nanomateriales de interés en cuanto a sus aplicaciones químicas (catálisis, sensores), físicas (magnetismo y electrónica molecular) y biomédicas: autoensamblado jerárquico y autoorganización, diseño de arquitecturas biomoleculares, diseño de moléculas funcionales y nanomateriales con un alto nivel de comunicación con los sistemas biológicos y aplicaciones biomédicas de los mismos, monocapas autoensambladas, autoensamblado de nanopartículas.

Segundo Semestre

3 ECTS Teoría / 0 ECTS Práctica

  • Ángela Sastre Santos

 

Electrónica molecular

Se pretende familiarizar a los alumnos con los conceptos básicos de la electrónica orgánica o molecular y las aplicaciones más importantes que los materiales moleculares tienen en esta área: OFETs, OLEDs y células fotovoltaicas, electrónica unimolecular, modelización teórica del transporte cuántico.

Segundo Semestre

4,5 ECTS Teoría / 0 ECTS Práctica

  • Ángela Sastre Santos

 

Nanomagnetismo y espintrónica molecular

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.

Segundo Semestre

4,5 ECTS Teoría / 0 ECTS Práctica

  • Ángela Sastre Santos
Temas actuales de nanociencia y nanotecnología molecular

Presentación de estado del arte en esta área mediante conferencias impartidas por especialistas en la materia. Desde el año 2008, se organiza anualmente la ¿Escuela Europea en Nanociencia Molecular/ European School on Molecular Nanoscience (ESMolNa)¿ que cuenta con la participación de los grupos europeos más activos en estas áreas. Durante esta escuela se proporciona una visión actual del estado del arte en las diferentes facetas de los materiales moleculares y la nanociencia molecular (magnetismo molecular, electrónica molecular, aplicaciones de la nanociencia molecular y de los materiales, etc.). Al mismo tiempo se crea un foro de discusión donde las jóvenes generaciones de investigadores (estudiantes de master nacional y estudiantes de doctorado de toda Europa) tienen la oportunidad de presentar, mediante comunicaciones orales, sus últimos resultados de investigación ante esta distinguida comunidad científica.

Segundo Semestre

6 ECTS Teoría / 0 ECTS Práctica

  • Ángela Sastre Santos
Trabajo Fin de Máster
Desarrollo de un trabajo de iniciación a la investigación y defensa del trabajo fin de máster.

0 ECTS Teoría / 15 ECTS Práctica

  • Ángela Sastre Santos
  • Fernando Fernández Lázaro

 

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