Seminarios y Eventos

Seminars and Events

Factoría de Ciencia de Materiales


11 de julio de 2019, 11:00 h. Salón de Actos

Efecto de la Dilución de Disolventes Eutécticos (DES) en la Preparación de Carbones Monolíticos Jerárquicos Mediante Descomposiciones Espinodales

Elena Posada Sánchez
Grupo de Materiales Bioinspirados

Supervisor(s): Dr. María Luisa Ferrer
Dr. Francisco del Monte




28 de junio de 2019, 11:00 h. Salón de Actos

Fabricación de nanodispositivos electrónicos de materiales bidimensionales mediante la nanolitografía de oxidación local

Arancha Iglesias del Dago
ICMM

Supervisor(s): Ricardo García

Desde el aislamiento del grafeno, los materiales bidimensionales han atraído un gran interés de la comunidad científica. Debido a sus propiedades electrónicas, mecánicas y ópticas, los materiales bidimensionales presentan un gran potencial para formar parte de distintas aplicaciones tecnológicas. En este contexto, es necesario desarrollar técnicas de litografía de bajo coste y alta resolución que permitan su integración en aplicaciones como la electrónica flexible, los dispositivos optoelectrónicos o los dispositivos biomédicos, entre otras.
En esta tesis doctoral se desarrolla una metodología para la fabricación de nanodispositivos de materiales bidimensionales mediante la nanolitografía de oxidación local.



17 de junio de 2019, 12:00 h. Salón de Actos

ABOUT CRYSTAL STRUCTURES AND THEIR PROPERTIES

Mª Ángeles Monge Bravo
New Architectures in Materials Chemistry (ICMM)

Last March, the Royal Spanish Chemical Society (RSEQ, Real Sociedad Española de Química) recognized Prof. Mª Ángeles Monge Bravo as a winner of the Distinguished Career Award.
The ICMM wants to pay tribute to our outstanding colleague and Prof. Mª Ángeles Monge has been invited as speaker to this Colloquium.
In this talk she will show her contribution to the main research fields in which she has been involved, followed by recent results from her present research in the field of reticular chemistry: Enhancement of properties through MOFs structural design: materials discovery, theoretical calculations, chemical activity, and physical properties.



31 de mayo de 2019, 11:00 h. Salón de Actos

Nanomecánica celular determinada por Microscopía de Fuerzas Atómicas
- Aplicaciones en biomedicina -

Carlos R. Guerrero


Supervisor(s): Ricardo García

Una de las fortalezas de la microscopía de fuerzas atómicas (AFM) es su capacidad de obtener y evaluar propiedades mecánicas de materiales de forma cuantitativa. Este hecho ha abierto las puertas a la implantación de este tipo de instrumentación a campos como la biomedicina y los biomateriales, no solo proporcionando imágenes topográficas de alta resolución, sino también caracterizando la respuesta mecánica de gran variedad de muestras.
Esta tesis doctoral ha estado basada en la caracterización de las propiedades mecánicas tanto de células como de tejidos biológicos, teniendo como objetivo el dar una mayor precisión y consistencia a los análisis basados en medidas realizas por AFM.



08 de mayo de 2019, 10:00 h. Salón de Actos

Electronic correlations in multiorbital systems

José María Pizarro
ITP, Universität Bremen, & BCCMS, Bremen (Germany)

Supervisor(s): Elena Bascones

The role of electronic correlations in Condensed Matter Physics is at the heart of various important systems, like magnetic materials, superconductors, topological materials, optical lattices, etc.

The complexity when studying the strength of electronic correlations in multiorbital systems increases notably, and the need for suitable and easy computational techniques is key. In this thesis, I study the strength of electronic correlations in realistic models for different materials. Specifically, I will show the results in various iron-based high Tc superconductors, and in 2D materials, like the very recent magic-angle twisted bilayer graphene.



07 de mayo de 2019, 12:00 h. Salón de Actos

Electroluminescence from multi-particle exciton complexes in transition metal dichalcogenide semiconductors

Aday J. Molina-Mendoza
Institute of Photonics, Vienna University of Technology, Vienna, Austria

Monolayer transition metal dichalcogenide (TMD) semiconductors provide a unique platform to study light-matter interaction and many-body effects at the atomic scale. The strong Coulomb interaction in these materials leads to the formation of tightly bound electron-hole pairs (excitons). Moreover, excitons residing in the two different valleys at the K points of the Brillouin zone can also interact, giving rise to four- and five-particle states, which have been recently identified in tungsten diselenide (WSe2) as neutral and charged biexcitons, as well as biexcitons in WS2.
In this talk, I will present the electroluminescence from monolayer WSe2 and WS2 by pulsed transient EL, which triggers the formation of exciton complexes and thus their light emission. The high sample quality, enabled by encapsulating the monolayer semiconductor in hexagonal boron nitride (hBN), allows for the observation of electroluminescence from multi-particle exciton complexes, including neutral and negatively charged biexcitons, with narrow emission linewidths down to 2.8 meV. Furthermore, by tailoring the pulse parameters, it is possible to create either an electron- or a hole-rich environment in the 2D semiconductor, consequently favoring the enhanced or diminished emission from the different exciton species. Our technique extends and complements gate-dependent PL spectroscopy and will enable further investigations of many-body phenomena in 2D materials. From an applied point of view, our devices may find application as wavelength tunable light emitters or furnish new opportunities for quantum light sources.



25 de marzo de 2019, 11:30 h.

Control de la disposición de cationes metálicos en unidades de construcción secundarias de estructuras metal-orgánicas y su transferencia a óxidos

Celia Castillo Blas
Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid-UCM

Supervisor(s): Prof. Ángeles Monge
Dr. Felipe Gándara

Hoy en día, el control de la disposición de cationes metálicos en estructuras metal-orgánicas (MOF) es un desafío. En esta tesis, se estudia la capacidad de incorporar múltiples elementos metálicos de manera ordenada y direccionable. A través de la combinación de cuatro elementos metálicos diferentes en proporciones molares seleccionadas cuidadosamente, se prepararon y caracterizaron 40 MOF de diferentes composiciones y la misma topología. El uso de técnicas de difracción, respaldadas por cálculos de la teoría funcional de la densidad, nos ha llevado a determinar varios posibles arreglos atómicos de los cationes metálicos dentro de las SBU. Dada la gran diversidad e importancia de los MOF basados ​​en barras, creemos que estos hallazgos ofrecen una nueva estrategia general para producir materiales complejos con las composiciones requeridas y las disposiciones controlables de los cationes metálicos para las aplicaciones deseadas. Además, el orden en estos MOF se puede traducir a otros materiales, como los óxidos de tipo espinela, que se pueden usar como catalizadores en la reacción de reducción de oxígeno.



15 de febrero de 2019, 11:00 h. Salón de Actos

Teoría del microscopio de fuerzas para determinar propiedades nanomecánicas en células

Pablo David García López
ICMM - UAM

Supervisor(s): Ricardo García García

El estudio de la relación entre las propiedades mecánicas y la fisiología de una célula es un tema importante en mecanobiología. Los parámetros mecánicos sirven como indicadores de distintas patologías, así como de diferentes procesos celulares. En esta tesis, se estudian las posibilidades ofrecidas por un microscopio de fuerza atómica (AFM) para la obtención de dichos parámetros. Se analiza con detalle la interacción de la punta del microscopio con la célula, así como los diferentes modelos de respuesta mecánica de la misma. En este estudio, además, se tienen en cuenta las condiciones de cultivo de la célula (propiedades mecánicas del sustrato). Todo ello desde una perspectiva principalmente teórica, aunque combinada con simulaciones numéricas y algunos experimentos.



18 de enero de 2019, 11:00 h. Salón de Actos

Microscopía de Fuerzas Bimodal y no Resonante para Medir Propiedades Físicas y Químicas a Escala Nanométrica

Carlos Álvarez Amo
Instituto de Ciencia de Materiales (CSIC) / Universidad Autónoma de Madrid

Supervisor(s): Ricardo Garcia

La microscopía de fuerzas atómicas (AFM) comprende un conjunto de técnicas de microscopía por sonda que permite resolver superficies de distinta naturaleza con una resolución lateral del orden del nanómetro. Desde su invención en 1986 y posterior desarrollo se ha conseguido obtener información cuantitativa de la superficie analizada (propiedades elásticas, viscosas, eléctricas y magnéticas…), convirtiendo la técnica en una herramienta versátil de espectroscopía con relevancia tanto en investigación básica como en aplicaciones tecnológicas.

Dentro de los métodos analíticos más utilizados encontramos las técnicas multifrecuencia, típicamente representadas por la microscopía de fuerzas bimodal, que permite el análisis cuantitativo de propiedades viscoelásticas con resolución molecular mediante la excitación simultánea de la sonda a dos frecuencias de vibración. La interpretación de las medidas de AFM bimodal en términos de propiedades de la muestra está lejos de ser intuitiva. Esta Tesis Doctoral dedica gran parte de su contenido a la traducción de los resultados experimentales de la microscopía bimodal a propiedades de interés de la muestra, tales como el módulo de Young o la inducción magnética. Igualmente, se detallan los límites cuantitativos de la técnica bimodal.

En esta Tesis Doctoral también se reserva espacio para otro de los métodos más utilizados para medir propiedades físico-químicas de la muestra, la espectroscopía no resonante, basada en la curva de fuerza – distancia entre la superficie y la sonda. En el último capítulo de esta Tesis se discute la teoría existente tras la obtención de información mediante estas técnicas, así como sus limitaciones experimentales, subrayando las



18 de enero de 2019, 16:00 h. Sala de Seminarios, 182

Probing the cell membrane organization in living cells using Atomic Force Microscopy

Andra C. Dumitru
Louvain Institute of Biomolecular Science and Technology, Belgium

Red blood cells (RBCs) feature remarkable mechanical properties while navigating through microcirculation vessels and during spleen filtration. An unusual combination of plasma membrane (PM) and cytoskeleton physical properties allows RBCs to undergo extensive deformation. Our goal is to get a better understanding of key aspects regarding the role of submicrometric assemblies in the PM machinery, such as their stabilization mechanism and their role in cell elasticity. To this aim, we use multifunctional high-resolution force-distance based atomic force microscopy (FD-based AFM), which allows to simultaneously map nanoscale structural features of the cell surface along with physical and biological properties. Our multiparametric approach reveals spatially correlated structural and mechanical heterogeneities at the surface of living cells, while correlated AFM-fluorescence imaging is used to identify sub-micrometric sphingomyelin-enriched lipid domains of variable stiffness at the red blood cell surface. Our experiments provide novel insights into the interplay between nanoscale organization of RBCs plasma membrane and their nanomechanical properties. To unambiguously identify lipid-enriched domains on the RBC surface and to correlate them with local nanomechanical heterogeneities, we developed a method to graft a toxin fragment (either lysenin or theta-D4) to the AFM tip. We were able to image and specifically probe cholesterol- and sphingomyelin-enriched domains within DOPC bilayers and on the surface of living cells at high-resolution. The combination of AFM topography and nanomechanical mapping with specific probes for molecular recognition of lipids represents a novel approach to identify lipid-enriched domains in synthetic bilayers and offers a unique perspective to directly observe lipid assemblies in cells.



       

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