Programa de Doctorado en Materiales avanzados y Nanotecnología

La fabricación de nuevos materiales, el estudio y control de sus propiedades electrónicas y ópticas y la forma en que estas se ven afectadas por la reducción en la dimensionalidad, tanto espacial (nanomateriales, nanodispositivos, óptica integrada, biosensores, micro y nanosistemas de relevancia en electrónica y fotónica) como temporal (física de procesos ultra-cortos, procesos no-lineales), ha adquirido en los últimos tiempos un desarrollo espectacular, siendo necesaria la formación y puesta al día de los profesionales e investigadores/as en el campo.

Hay que destacar que la Ciencia y Tecnología de Materiales ha experimentado una evolución hacia el desarrollo de nuevos materiales y dispositivos con dimensiones en el rango de los nanómetros que permiten la manipulación de la información de manera más rápida eficiente y segura. Durante las últimas décadas, la Nanotecnología ha sido una de las áreas tecnológicas que mayor crecimiento ha experimentado. El objetivo fundamental y actual de la Nanotecnología es el desarrollo de dispositivos capaces de generar y detectar señales ópticas y/o electrónicas y controlar sus propiedades en la escala sub-micrométrica. A modo de ejemplo, hemos pasado en pocos años del desarrollo de láseres multifuncionales de microchip (con dimensiones de milímetros) a la consecución de láseres de semiconductor en los cuales la radiación es generada y confinada en nano-cavidades. Las aplicaciones de la Nanotecnología abarcan desde la transmisión y procesado de información hasta el desarrollo de dispositivos para la detección de contaminantes, proteínas, virus, etc. y tratamiento "in vivo" de enfermedades. Por supuesto, esta capacidad de generar y controlar señales en dispositivos a escala nanométrica requiere un entendimiento profundo, completo y global de las propiedades electrónicas y ópticas en materiales y dispositivos, así como de los mecanismos de interacción entre electrones y fotones.

El objetivo general del Programa de Doctorado en Materiales Avanzados y Nanotecnología es la formación de investigadores e investigadoras, y profesionales expertos/as en el estudio, diseño y preparación de nuevos materiales con excelentes propiedades ópticas y electrónicas mediante el uso de las herramientas desarrolladas recientemente en el campo de la Nanotecnología y que puedan tener interés en la industria electrónica, fotónica, etc. La formación de investigadores/as y profesionales es esencial para afrontar los retos científicos de estas ramas de la Ciencia en vertiginosa expansión.

Composición de la comisión académica [165.76 KB]

Colaboraciones con otras instituciones [159.56 KB]

Recursos materiales [171.74 KB]

Línea 1. Láminas Delgadas, Intercaras y Recubrimientos

Materiales compuestos por láminas delgadas, i.e. capas de material en el rango de nanómetros hasta varias micras de espesor. Las láminas delgadas han alcanzado un fuerte desarrollo debido a la gran variedad de aplicaciones, como recubrimientos duros, recubrimiento de protección frente a la corrosión, filtros ópticos, películas semiconductoras, optoelectrónicas y magnéticas, entre otras. Para la deposición de las láminas se emplea la tecnología de vacío o la deposición mediante técnicas químicas en fase líquida y sol-gel. Las propiedades en las intercaras se analizan mediante técnicas avanzadas (espectroscopías electrónicas, análisis con haces de iones, radiación sincrotrón, espectroscopia de sonda local, etc.).

Línea 2. Materiales Nanoestructurados

La línea de investigación de nanomateriales o materiales nanoestructurados engloba el estudio de los materiales con un tamaño entre 1-100 nm, en al menos en una de sus dimensiones. Las propiedades físico-químicas de los materiales en la escala nanométrica son diferentes a la del mismo material a escala micrométrica o de volumen, presentando propiedades excepcionales y novedosas con aplicaciones potenciales en diversos campos como recubrimientos tribológicos, biomateriales, sensores, catalizadores, nanoelectrónica, dispositivos ópticos, electrodos de baterías, sistemas de administración de fármacos, etc.

Esta línea comprende la síntesis de materiales nanoestructurados (0D: nanodots; 1D: nanohilos, nanotubos, nanofibras; 2D: nanoláminas, 3D: nanopartículas), el estudio de sus propiedades físicas (ópticas, mecánicas, estructurales, electrónicas, magnéticas, etc.) y el posible desarrollo de estos nanomateriales para su aplicación en los campos arriba detallados.

Línea 3. Materiales y Dispositivos Semiconductores

Materiales con aplicaciones en microelectrónica, orientados al diseño y fabricación de dispositivos como transistores, diodos, láseres, condensadores, inductores, resistencias, etc. Este grupo de materiales destaca por sus aplicaciones en la informática, las telecomunicaciones, la sensórica, la robótica, la generación de potencia, la instrumentación de medida, el internet de las cosas y otras tecnologías emergentes, incluyendo las tecnologías cuánticas.

Línea 4. Biomateriales, Funcionalización de Superficies y Biosensores

Esta línea comprende el estudio y preparación de materiales con aplicaciones en biología y medicina, incluyendo tanto materiales nanoestructurados en lámina delgada, como nanopartículas, así como la biofuncionalización de sus superficies. Estos materiales se aplican tradicionalmente en campos el desarrollo de biosensores, el desarrollo de agentes contraste de diversas técnicas de imagen (óptica, electrónica o magnética) o como agentes terapéuticos (como tratamientos térmicos).

Línea 5. Materiales Magnéticos

Materiales ferro-, ferri- y antiferro-magnéticos nanoestructurados y nanoestructuras magnéticas. Materiales ferroelétricos y multiferroicos. Láminas delgadas nanocristalinas y epitaxiales magnéticas. Sistemas híbridos basados en materiales magnéticos, composites magnéticos y heteroestructuras magnéticas para dispositivos espintrónicos, memorias, sensores y otras aplicaciones tecnológicas. Nanopartículas magnéticas para aplicaciones biomédicas. Imanes permanentes.

Línea 6. Fabricación, Microestructuración y Caracterización de Materiales y Dispositivos Fotónicos

Crecimiento de Cristales de Semiconductores y dieléctricos con aplicaciones láser, detectores de radiación ionizante y dispositivos electrónicos. Caracterización de propiedades ópticas y optoelectrónicas mediante técnicas de espectroscopías óptica y/o electrónica. Nanoestructuración de los materiales mediante técnicas basadas en haces de iones, litografía, etc.

Línea 7. Espectroscopía y Óptica Cuántica en Nanoestructuras Semiconductoras

El acoplamiento cuántico de luz y materia en estructuras semiconductoras da lugar a numerosos fenómenos que pueden ser utilizados en diversas aplicaciones, como la creación de estados excitónicos y polaritónicos con propiedades exóticas o la manipulación de estados cuánticos. Esta línea de investigación explota el uso de técnicas espectroscópicas avanzadas para investigar estos fenómenos.

Línea 8. Materiales para la Conversión y Acumulación de Energía

El sector energético requiere el desarrollo de materiales con propiedades adecuadas para su uso en los procesos de conversión y acumulación de energía. Esto pasa por el uso de métodos avanzados de preparación y caracterización de materiales. En particular, en este programa de doctorado se emplean esos métodos para investigar la conversión de energía lumínica en eléctrica (materiales para células solares fotovoltaicas) o térmica (colectores solares térmicos), de energía térmica en eléctrica (dispositivos termoeléctricos), así como la acumulación de energía en forma química (en baterías o usando el hidrógeno como vector energético).

Investigadores/as del programa [110.46 KB]

• Sistema de Garantía de Calidad de la Universidad Coordinadora
• Comisión de Garantía de Calidad [163.04 KB]
• Reglamento de funcionamiento interno [324.30 KB]
• Seguimiento externo: verificación, modificación, seguimiento y renovación de la acreditación (Acredita_UAM)
• Acciones de mejora [85.96 KB]
• Indicadores de Seguimiento de la titulación (Portal UAM DATA)
• Satisfacción (“En proceso de revisión para actualizar los contenidos”)
• Inserción laboral (Observatorio de empleabilidad)
• Buzón de quejas y sugerencias