El Master InterUniversitario está impartido por Profesores e Investigadores de gran prestigio en el campo de la Nanociencia y la nanotecnología, procedentes de diversas Universidades y centros de investigación españoles.

En la Universidad de Valladolid coordinan Maria Luz Rodriguez Méndez (Química Inorgánica) y Miguel Angel Rodríguez Pérez (Física de la Materia Condensada), pertenecientes al Grupo de Investigación Reconocido de Física y Química de Materiales que recibió el Premio del Consejo Social de la U. de Valladolid en 2016.

A continuación se detalla el profesorado que participa en cada una de las asignaturas del máster.

MÓDULO INTRODUCCIÓN

Profesorado: José Sánchez, Alfredo Segura, Rodolfo Miranda, Roberto Otero, Félix Zamora, María Victoria Martínez, María José Caturla, Miguel Á. Rodríguez, María Luz Rodríguez, Fernando Langa, José Miguel Colino, Ángela Sastre, Fernando Fernandez Lazaro, Catalina Ruiz, Romen Carrillo

Contenido: Conceptos básicos sobre terminología química en sistemas moleculares, mecánica cuántica y química computacional, termodinámica estadística, física del estado sólido y ciencia de materiales.

MÓDULO BÁSICO

Profesorado: Joaquín Fdez Rossier, Juan José Palacios, María Luz Rodríguez, Francisco Romero

Contenido: Aproximaciones descendentes (top-down) y ascendente (bottom-up) a la Nanociencia. Concepto de baja dimensionalidad y fenómenos dependientes del tamaño. Fundamentos de nanofísica (nanomecánica, nanomagnetismo, nanotransporte y nano-óptica). Nanomateriales y nanoestructuras: Tipos principales de sistemas y procedimientos generales para la preparación de nanopartículas y de películas delgadas (depósito químico en fase vapor (CVD), depósito físico en fase vapor (PVD), deposito en fase líquida: spin coating, layer-by-layer, Langmuir-Blodgett, etc.)

Profesorado: Rodolfo Miranda, Roberto Otero, Juan Francisco Sánchez, Carlos Untiedt

Contenido: Técnicas de microscopia y espectroscopia para caracterizar nanoestructuras: Resolución y tipo de información obtenida; aplicaciones a sistemas moleculares. Microscopias ópticas: Microscopia confocal; Microscopia NSOM (microscopia óptica de barrido de campo cercano). Microscopias electrónicas: SEM (microscopia electrónica de barrido) y TEM (microscopia electrónica de transmisión. Microscopias de proximidad. STM (microscopia de efecto túnel): Estudio de superficies y manipulación de átomos y moléculas. Microscopia de fuerza atómica (AFM): Principios básicos; modos de medida; medida de las propiedades elásticas locales; aplicación de la AFM a la nanobiología: imágenes de biomoléculas, membranas y tejidos; otras microscopias de proximidad: microscopio de fuerza lateral, microscopio de fuerza magnética, microscopio de fuerza electrostática. Técnicas espectroscópicas: Espectroscopias de fotones; espectroscopia de rayos X; espectroscopia electrónica. Técnicas de caracterización y análisis de superficies: Difracción electrónica de alta energía (RHEED) y de baja energía (LEED); espectroscopias electrónicas de superficies: espectroscopia electrónica de rayos X (XPS) y Auger (AES); espectrometrías de masas para superficies.

Profesorado: Maria A Díaz, Ricardo García

Contenido: Litografía óptica y litografía mediante haces de electrones: Fundamento y límites; tipos de resinas utilizadas; diseño de motivos y medida de las dimensiones. Nanofabricación mediante haces de iones. Nanolitografía por nanoimpresión y por microcontacto: Fundamento, tipos de moldes y tipos de impresiones. Métodos basados en las microscopias de proximidad: Método de oxidación local y otras nanolitografías basadas en AFM; nanomanipulación de moléculas; nanofabricación y nanomanipulación basada en STM y SNOM.

Profesorado: Enrique García-España, Fernando Langa, Tomás Torres

Contenido: Conceptos básicos de química supramolecular: Naturaleza de las interacciones no-covalentes; Reconocimiento de iones, moléculas y biomoléculas; Autoensamblado y auto-asociación molecular: ejemplos biológicos; aspectos termodinámicos y cinéticos; autoensamblado mediante enlaces de coordinación, enlaces de hidrógeno y otras interacciones no covalentes. Topología molecular: catenanos, rotaxanos y nudos. Dispositivos moleculares: diadas e interruptores moleculares, puertas lógicas, sensores. Amplificación de señal y efecto antena. Síntesis de nanopartículas. Tensoactivos: monocapas, micelas, vesículas y cápsulas.

Profesorado: Eugenio Coronado, Fernando Langa, Carlos Martí, Tomás Torres

Contenido: Materiales magnéticos moleculares: Diseño, síntesis, caracterización y aplicaciones de i) nanopartículas magnéticas obtenidas mediante una aproximación molecular; ii) nanoimanes moleculares (moléculas-imán y cadenas-imán); iii) multicapas magnéticas moleculares; iv) moléculas magnéticas biestables. Materiales con propiedades ópticas: Cristales líquidos, materiales para la óptica no lineal, limitadores ópticos, etc.; tipos de organizaciones supramoleculares y aplicaciones. Materiales con propiedades eléctricas: Conductores y superconductores moleculares: estructuras electrónicas, organización sobre superficies e interfases, propiedades y aplicaciones (sensores químicos, transistores de efecto campo (FETs), etc.). Nanotubos de carbono: Estructuras, propiedades, métodos de obtención y de organización y aplicaciones.

MÓDULO AVANZADO

Profesorado: Guillermo Mínguez, Catalina Ruiz, Ángela Sastre, Tomás Torres

Contenido: Autoensamblado jerárquico y autoorganización: nanoestructuras funcionales y materiales supramoleculares con propiedades físicas o químicas de interés; 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. Organización de estructuras supramoleculares en superficies: Monocapas autoensambladas (SAMs). Uso de arquitecturas autoensambladas como plantilla para el crecimiento de nanoestructuras orgánicas o inorgánicas. Autoensamblado de nanopartículas. Quiralidad en superficies y su relevancia en catálisis heterogénea. Polímeros supramoleculares y polímeros tipo bloque.

Profesorado:Hendrik Bolink, Enrique Ortí, Juan J Palacios, Tomás Torres

Contenido: Introducción y conceptos básicos de la electrónica basada en materiales moleculares y de la electrónica unimolecular. Transferencia y transporte de cargas en materiales moleculares y en nanoestructuras. Dispositivos electrónicos supramoleculares: circuitos, diodos, transistores, etc. Dispositivos electrónicos unimoleculares. Máquinas moleculares. Materiales moleculares para dispositivos optoelectrónicos: Células fotovoltaicas, OLEDs, etc; estructura y tipos dispositivos; fundamentos físicos de su funcionamiento; materiales constituyentes; comparación con los dispositivos inorgánicos. Detectores, sensores y actuadores de interés químico y biológico basados en moléculas; sensores químicos basados en nanoestructuras de óxidos metálicos. Técnicas de procesado de materiales y de preparación de los dispositivos moleculares. Estudios experimentales y teóricos del transporte de cargas a través de moléculas y cables moleculares. Propiedades ópticas y espectroscopia electrónica de sistemas unimoleculares. Estudios experimentales de los mecanismos de disipación de energía y del movimiento de moléculas sobre superficies y papel de los grados internos de libertad.

Profesorado: Julio Camarero, Eugenio Coronado

Contenido: Investigación de nanoestructuras magnéticas y de interfases magnéticas a través del microscopio de fuerza magnética (MFM) y del microscopio de fuerza de resonancia magnética (MRFM). Estudio de dominios magnéticos mediante la microscopia STM de spin polarizado. Detección experimental del momento magnético en sistemas unimoleculares. Spintrónica molecular.

Contenido: Esta asignatura se integra en la European School on Molecular Nanoscience (ESMolNa). 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 sus últimos resultados de investigación ante esta distinguida comunidad científica.

Desarrollo de un trabajo de investigación tutelado en el campo de la Nanociencia