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Seminarios y Eventos

Seminars and Events

Tesis Doctorales


04 March 2020, 10:30 h. Saln de Actos

Advanced Force Spectroscopy Applications:
Three-Dimensional AFM and Single-Molecule Force Spectroscopy

Manuel Ralph Uhlig
ICMM, CSIC


Supervisor(s): Ricardo Garca

When it comes to the nanoscale, the Atomic Force Microscope (AFM) is one of the most widely used tools in science and technology. Among the plethora of available AFM modes, some of the most successful ones fall into the category of AFM Force Spectroscopy. Current activities and frontiers of the field are related to the speed and sensitivity limits of established force spectroscopy tools. More sophisticated techniques such as three-dimensional (3D)-AFM and high-speed AFM force spectroscopy have emerged recently to eventually overcome existing limitations. 3D-AFM has been developed as a versatile tool to study solid-liquid interfaces with atomic-scale resolution. High-Speed force spectroscopy has bridged the temporal gap between unbinding experiments and molecular dynamics simulations.
This PhD thesis is dedicated to address different aspects of these techniques in order to further improve the instrument s performance and to gain further insight into complex samples.

The thesis defense will be divided in two parts:

The first part focuses on the application of 3D-AFM to study the solid-liquid interface of hydrophobic materials immersed in ultrapure water. Among them a variety of layered materials including mono- and multilayer sheets of graphene and transition metal dichalcogenides, as well as pentacene thin-films. The images reveal a universally occurring structuring of the liquid in the vicinity of the surfaces. It is shown that the observations are related to the hydrophobicity of these surfaces and their interaction with airborne adsorbates.

The second part presents a study of the AFM cantilever dynamics in breaking intermolecular bonds by high-speed single-molecule force spectroscopy (SMFS). Experiments are performed on the biotin-avidin system that demonstrate deviations from the standard description of forced unbinding. By developing an analytical equation of motion for SMFS, the observations are explained in terms of cantilever dynamics occurring at high velocities. With the help of simulations, a general criterion is found for the accuracy range of Hooke s law. A correction factor is provided and applied to the experimental data to recover the intrinsic unbinding forces.





14 February 2020, 12:00 h. Saln de Actos

Clay-based hybrid nanoplatforms: preparation, characterization and evaluation of properties for controlled release of bioactive species

Ediana Paula Rebitski
Universidad Autonoma de Madrid


Supervisor(s): Dr. Pilar Aranda
Dr. Margarita Darder


This Doctoral Thesis is centered in the field of the nanostructured hybrid materials, and more specifically addresses the study of the so-called biohybrid materials resulting from the assembly of molecular and polymeric species of biological origin with inorganic substrates at the nanometer scale. The Thesis deals with the preparation and characterization of hybrid and biohybrid materials by intercalation of bioactive species in silicates of the type of clays and other related inorganic layered solids, and their integration into more complex systems such as bionanocomposites and nanoarchitectures, for application as controlled release systems of drugs and herbicides.





14 February 2020, 12:00 h. Facultad de Ciencias de la UAM - Mdulo 8 - Sala de grados

Sntesis y Procesado de Materiales Carbonosos para la Fabricacin de Sistemas Fotnicos

Luz Karime Gil-Herrera
ICMM


Supervisor(s): Cefe Lpez Fernndez y Alvaro Blanco Montes

Los cristales coloidales fotnicos (CCF) despiertan un gran inters no solo por su potencial de generar materiales con un gap fotnico completo, sino tambin, por el reto que a nivel sinttico supone su fabricacin. El autoensamblamiento de esferas coloidales monodispersas es la estrategia que tpicamente se usa para la obtencin de cristales de alta calidad. As, esferas polimricas o de slice son empleadas como bloques de construccin de un CCF. Sin embargo, su baja estabilidad coloidal y/o trmica produce inconvenientes no solo en la obtencin de estructuras ordenadas de calidad, sino que limitan el post procesamiento trmico que involucra el proceso. En este sentido las esferas carbonosas coloidales son prometedoras tanto por sus propiedades fisicoqumicas como por su relativa facilidad de fabricacin. Por lo tanto, esta tesis tiene como objetivo demostrar la viabilidad y utilidad que tienen los materiales carbonosos para ser usados como plantilla en la fabricacin de estructuras con aplicaciones en fotnica. Consecuentemente, se obtuvo un sistema fotnico de silicio utilizando palos carbonosos. Adems, debido a la complejidad de las estructuras carbonosa, obtuvimos mltiples arquitecturas hibridas de Si-C o de Si poroso con propiedades fotnicas.
La aportacin de esta tesis bajo el paraguas de la fabricacin de cristales fotnicos, tiene la intencin de proporcionar nuevos avances y mejoras en los materiales existentes, pero adems pretende dar luces en otros campos de investigacin en donde las arquitecturas generadas puedan ser puntos de partida o de inspiracin.





30 January 2020, 12:00 h. Saln de Actos

Quantum dynamics in low-dimensional topological systems

Miguel Bello Gamboa


Supervisor(s): Gloria Platero






13 December 2019, 11:00 h. Saln de Actos

Novel thermoelectric and elastic responses in Dirac matter

Vicente Arjona Romano


Supervisor(s): Mara ngeles Hernndez Vozmediano

El avance experimental en la fabricación de nuevos materiales está produciendo una gran cantidad de resultados teóricos y experimentales que desafían los modelos convencionales de la física de la materia condensada. Después de un intenso y fructífero estudio de las propiedades del grafeno y los aislantes topológicos, el interés se ha trasladado hacia los semimetales topológicos, un conjunto de materiales tridimensionales cuyas excitaciones electrónicas son descritas por la ecuación de Dirac, permitiendo establecer una conexión con la teoría cuántica de campos y la física de partículas. El interés en estos sistemas radica en parte en la naturaleza relativista de sus grados de libertad electrónicos, lo que convierte estos materiales en sistemas ideales para examinar y estudiar fenómenos de física fundamental.

En este contexto, el objetivo de esta tesis es estudiar y caracterizar la influencia de las perturbaciones térmicas y mecánicas en las propiedades electrónicas de estos sistemas para mejorar la comprensión en este campo.






29 November 2019, 12:00 h. Saln de Actos

Vidrio de superespines de nanocristales de Co en multicapas Co/Ag crecidas por MBE

Enrique Navarro Ramrez
ICMM-CSIC


Supervisor(s): Mara Alonso y F. Javier Palomares

La investigacin de heteroestructuras y sistemas nanoestructurados que incluyen materiales magnticos abarca un amplio espectro fenomenolgico con notable inters cientfico-tecnolgico. Esta tesis doctoral aborda el estudio de multicapas Co/Ag obtenidas mediante la tcnica de Epitaxia por Haces Moleculares (MBE) sobre sustratos monocristalinos MgO(001), con espesores nominales de Co por periodo en el rango sub-nanomtrico. El estudio incluye un amplio abanico de tcnicas y est enfocado, por un lado a determinar las principales caractersticas en cuanto a estructura cristalina, composicin y morfologa, y por otro a analizar las propiedades magnticas y su relacin con esa caracterizacin previa. Entre las diferentes fenomenologas observadas, el anlisis permite identificar por primera vez en este tipo de multicapas metlicas magnticas un comportamiento de vidrio de superespines o Super Spin Glass(SSG).





     

ICMM-2020 - Sor Juana Inés de la Cruz, 3, Cantoblanco, 28049 Madrid, España. Tel: +34 91 334 9000. info@icmm.csic.es