SUPERFICIES, 2

Autor: OTERO MARTÍN ROBERTO.
Año: 2001.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: La aportación de esta tesis consiste en el estudio de las modificaciones en la estructura electrónica de láminas delgadas y otras nanoestructuras respecto a la que presenta el mismo material en forma volúmica, y cómo estas modificaciones están directamente correlacionadas con sus nuevas propiedades físico-químicas. La técnica experimental utilizada para obtener información tanto sobre la morfología del sistema como sobre sus estructura electrónica ha sido el STM (Scanning Tunneling Microscope) en una cámara UHV con facilidades para preparar las muestras y caracterizarlas macroscópicamente. En el capítulo 3 se presentarán resultados en nanoislas de Pb/Cu (111). Se mostrará que, en este caso, la influencia del substrato puede ser reducida a la de una barrera energética que confina a los electrones de las islas de plomo moviéndose en la dirección (111). En la primera parte del capítulo se estudiará, por tanto, el efecto de reducción de la dimensionalidad, en particular del confinamiento cuántico, en la estructura electrónica de las islas. En la segunda parte se discutirá cómo esta estructura electrónica es un factor fundamental a la hora de determinar la morfología de equilibrio del sistema. El sistema Cu/Ru(0001), es estudiado en el Capítulo 4. Mostraremos que la expansión que sufre el parámetro de red superficial de la lámina de cobre da lugar a un corrimiento del Estado de Superficie que existe en el Cu(111) a mayores energías. Para láminas más delgadas que 2 MC aparecen otros efectos relacionados con la química de la interfase que provocan una desviación del comportamiento esperado si sólo se tiene en cuenta la variación con el parámetro de red. En la segunda parte del capítulo veremos que la reactividad del sistema Cu/Ru(0001) ante el gas O2 también puede ser correlacionada con la evolución de la estructura electrónica de superficie. En particular, demostraremos que la actividad química de la superficie sufre el máximo cambio cuando la Densidad de Estado deja de estar dominada por el estado de superficie de carácter sp propio de las superficies tensionadas de Cu(111)

Autor: SAN PAULO HERNANDO ÁLVARO.
Año: 2001.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: INSTITUTO DE MICROELECTRÓNICA DE MADRID, CNM-CSIC.

Resumen: El trabajo de investigación recogido en la tesis se enmarca en el campo del desarrollo de la Microscopía de Fuerzas. La línea de investigación de la tesis responde al objetivo general de optimizar el rendimiento experimental de la técnica de modulación de amplitud, para lo cual se ha elaborado un modelo teórico que permite describir, analizar y predecir su funcionamiento. Por otro lado, se presentan diversos experimentos que demuestran la validez y relevancia de las conclusiones obteniedas de la aplicación del modelo. El modelo teórico se basa en un oscilador no lineal de masa puntual. La interacción punta-muestra consdierada incluye fuerzas atractivas (van de Waals) y repulsivas (modelos DMT y JKR). Las principales conclusiones de la aplicación del modelo son la coexistencia de estados de oscilación de la micropalanca del microscopio y la aparición de un régimen de interacción punta-muestra atractivo y otro repulsivo, determinados por el signo del promedio de la fuerza de interacción. Esta magnitud, junto con la energía disipada en la interacción punta-muestra, es lamagnitud que gobierna el comportamiento de la amplitud de la oscilación de la micropalanca, según se demuestra mediante una nueva aproximación analítica desarrollada en la tesis. Los cálculos y los experimentos realizados sobre muestras de antincuerpos individuales y diversas nanoestructuras muestran que la coexistencia de soluciones desempeña un papel clave en la estabilidad de la adquisición de imágenes, mientras que la selección del régimen de interacción adecuado, en función de las propiedades de la muestra, resulta fundamental para optimizar la resolución espacial de la técnica.

Autor: CUSTANCE MOYA ÓSCAR .
Año: 2001.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID.

Resumen: En esta memoria de tesis doctoral se resume el de trabajo del autor en el Laboratorio de Nuevas Microscopías de la Universidad Autónoma de Madrid. Fruto de este trabajo ha sido el diseño, montaje y puesta en funcionamiento de un microscopio de efecto túnel en condiciones de altura alto vacío con la característica de poder variar la temperatura de la muestra, tanto por encima como por debajo de temperatura ambiente en un intervalo de temperatura comprendido entre 38k y 400k. El desarrollo de este sistema ha permitido realizar experimentos de STM en los que variar la temperatura de la muestra ha sido esencial. El desarrollo de esta memoria se presenta en cuatro capítulos. En el primer capítulo se describen los principios básicos de funcionamiento del STM, con una breve introducción teórica y una descripción de los principales modos de medida con STM que se han usado en la presente tesis doctoral. En el segundo capítulo se describe el sistema experimental desarrollado durante la presente tesis doctoral. Así, se describe el diseño y las características del sistema de ultra alto vacío que alberga el microscopio y se explica, con gran detalle, el diseño y funcionamiento de las principales partes que componen el microscopio de STM de temperatura variable desarrollado en la presente tesis doctoral. Concluye el segundo capítulo con la cuidadosa y exhaustiva calibración de la temperatura real de la muestra que se ha realizado en función de la temperatura de los elementos cercanos a ella en los que se mide la temperatura. A partir del tercer capítulo se presentan los resultados experimentales obtenidos con el sistema descrito en el capítulo dos. Los resultados experimentales se centran, principalmente, en el estudio de procesos de difusión a escala atómica de adátomos individuales de Pb y Sn confinados en las semiceldas del Si(111)-(7x7), en el estudio de los procesos dinámicos encontrados en las fronteras entre dos de las fases de recubrimiento cercano a la monocapa de Pb depositado sobre Si(111) y en la caracterización de las fases que se originan debido a las transiciones de fase que tienen lugar en estas dos fases al disminuir la temperatura de la muestra por debajo de temperatura ambiente. Así, en el capítulo tres, inicialmente, se describen de forma concisa las principales características de la reconstrucción Si(111)-(7x7), y se comentan los experimentos previos realizados sobre el sistema Pb/Si(111)-(7x7) en los que se estudió la difusión de adátomos individuales de Pb sobre Si(111)-(7x7) a temperatura ambiente y por encima de ambiente. A continuación, se comparan éstos con los encontrados en el sistema Sn/Si(111)-(7x7) a temperatura ambiente en el estudio realizado sobre este sistema en la presente tesis doctoral. En tercer lugar se describen, por último, los resultados obtenidos a baja temperatura relacionados con la dinámica de adátomos individuales de Pb atrapados en las semiceldas del Si(111)-(7x7) como consecuencia de la disminución de la temperatura de la muestra. Estos resultados son discutidos en relación con otros sistemas análogos y comparados con cálculos de primeros principios. En el capítulo cuarto, se aborda el estudio de las fases de recubrimiento cercano a la monocapa en el sistema Pb/Si(111). Inicialmente, se describen las fases calentadas del sistema Pb/Si(111) con un recubrimiento en torno a una monocapa. En segundo lugar, se describen los procesos dinámicos intrínsecos observados en la frontera entre dos de estas fases, Pb/Si(111)-(1x1) y 1/3ML alfa-Pb/Si(111)-(V3xV3)R30º, y la influencia que el STM ejerce en ellos. Para concluir, se describen los resultados obtenidos de la caracterización mediante STM de las nuevas fases que aparecen a baja temperaturas como consecuencia de las transiciones de fase reversibles Pb/Si(111)-(1x1)-Pb/Si(111)- (3 2 ) y -1 1 ) 1/3ML alfa-Pb/Si(111)-(V3xV3)R30º - Pb/Si(111)-(3x3). La memoria finaliza con las principales conclusiones aportadas en el trabajo de investigación y desarrollo llevado a cabo en la presente tesis doctoral.

Autor: RAMASCO SUKIA JOSÉ JAVIER.
Año: 2001.
Universidad: CANTABRIA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: El crecimiento de interfases y superficies se ha convertido durante los últimos años en un paradigma dentro de la Física estadística de no-equilibrio. Las interfases son las superficies de separación entre dos medios diferentes o entre dos fases de la misma sustancia. Debido a la gran generalidad de concepto de interfase, el crecimiento interfacial es un fenómeno ubicuo en la naturaleza. Algunos ejemplos, que además se presentan como estudios experimentales en esta tesis, son los frentes de fractura o el avance de un fluido en un medio poroso. En esta tesis, se realiza tanto un análisis teórico como experimental del desarrollo de las interfases. El primero de los capítulos teóricos está centrado en el denominado escalado de las interfases. El crecimiento de una superficie suele realizarse partiendo de una condición inicial particular. Durante dicho proceso, las principales magnitudes, como la anchura o las correlaciones, dependen de las escalas espacio-temporales en forma de leyes de potencias. Este hecho es una consecuencia de la falta de escalas características que se da en el problema. Una teoría de escalado dinámico es una hipótesis sobre el desarrollo de dichas magnitudes, que está basada en las simetrías del crecimiento. En el capítulo tres de la tesis se presenta una nueva teoría de escalado que sustituye a la propuesta por Family-Vicsek en 1985. Durante la última década, se han encontrado un gran número de sistemas, teóricos y experimentales, cuyo crecimiento no se ajusta a la teoría de escalado FV. Sin embargo, estos sistemas quedan incluidos como diversos casos particulares de una teoría mucho más general, que es la que se presenta en la tesis. Además, por completitud, también hemos encontrado un caso más de escalado y un sistema clásico que sigue este nuevo escalado denominado escalado en facetas. El siguiente trabajo presentado en esta tesis, en el capítulo cuarto, está relacionado con el crecimiento de interfases en medios desordenados. Cuando el desorden no depende del tiempo, sino que forma parte del substrato donde se mueve la interfase, aparecen todo una serie de comportamientos nuevos. La interfase puede quedar retenida por el desorden y es necesario aplicar una cierta "fuerza impulsora" para liberarla. En esta tesis, se demuestra que es posible liberar dichas interfases mediante la interacción del crecimiento lateral y el desorden, sin la necesidad de una fuerza externa. También proponemos un diagrama de fases completo para el principal modelo local de crecimiento de interfases en este tipo de medios. Por último, en la tesis se presentan también los resultados de dos trabajos experimentales. El primero trata sobre la fractura en medios desordenados. El frente de fractura se produce entre dos placas de plexiglás transparente y que han sido previamente soladas en un horno. Las interfases de fractura se graban con una cámara CCD y son analizadas en este capítulo. El segundo experimento versa sobre el desplazamiento de fluidos en medios heterogéneos. Un fluido, aceite de silicona, se inyecta en una celda de Hele-Shaw, el espacio entre dos placas transparente paralelas y entre las cuales se ha introducido un desorden de tipo columnar. Los frentes de separación aire-aceite son también grabados y estudiados.

Autor: GUZMÁN DE LA MATA BERTA .
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN.
Centro de realización: E.T.S.I. TELECOMUNICACIÓN.

Resumen: Se ha desarrollado un modelo dinámico para la simulación de la incorporación de oxígeno en sustratos de silicio, bombardeados con haces de aquel elemento en condiciones propias de análisis de espectrometría de masas de iones secundarios. Incluye: desarrollo de modelos teóricos, determinación de parámetros de entrada, escritura de un programa de ordenador, simulación de casos prácticos y comparación con los resultados experimentales disponibles. El modelo completa y mejora un formalismo anterior basado en flujos de material incluyendo ahora el fenómeno de saturación de oxígeno. Para ello se define un límite a la cantidad de oxígeno que puede quedar localmente retenido y que varía en función de la concentración de oxígeno en el punto. Durante la determinación de los valores de los parámetros de entrada se ha desarrollado una intensa labor de recopilación de datos experimentales, cuyos resultados se incluyen en la memoria, junto con las conclusiones respecto a la variación de los rendimientos de pulverizado de silico con la energía de incidencia y la fracción de oxígeno en superficie. Los casos simulados corresponden a energías de incidencia de 1 a 5 keV por átomo y ángulos de incidencia de 0º a 60º respecto a la normal. Se han comprobado el buen funcionamiento del programa, así como la concordancia de los casos simulados con los escasos datos experimentales disponibles.

Autor: ALFARO DOMINGUEZ MANUEL.
Año: 2000.
Universidad: EXTREMADURA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: El carbón mineral es un material muy complejo, que presenta bastantes aplicaciones, en las que en muchas de ellas es necesario reducir o eliminar la materia mineral del mismo debido a los efectos negativos de ésta que inciden en la limitación del campo de empleo tecnológico, en la no optimización de procesos de conversión (coquización, carbonización, combustión, gasificación y licuefacción), en el impacto medioambiental y en la salud humana. Por ello es necesario mejorar la calidad del carbón mineral, reduciendo el contenido de materia mineral del mismo, para lo cual se procedió a la desmineralización de una smiantracita carbonizada con sales fundidas (mezcla eutéctica de LiC1-KC1) a disitintas temperaturas (470,0600 ó 900ºC) en atmósfera de N2 durante cinco horas, o bien con dicha mezcla y un óxido metálico diferente (Mg0, Ca0, Fe0, Co0, Ni0, Cu20 o Zn0), lavando los productos resultantes bien primero con agua destilada, o bien primero con agua destilada y después con disolución de ácido HC1 10-3M, investigando la influencia del proceso anterior sobre los cambios químicos producidos en la fracción inorgánica del carbón, sobre las características texturales y también sobre su gasificación en aire. Quedando claramente de manifiesto la influencia positiva del tratamiento de desmineralización sobre la reducción de la materia mineral en el material, así como sobre la gasificación en el aire del carbón.

Autor: SANCHEZ BREA LUIS MIGUEL.
Año: 2000.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS.

Resumen: LA PRESENTE MEMORIA TIENE COMO OBJETIVO PRINCIPAL EL DESARROLLO DE UN MÉTODO ÓPTICO PARA LA DETECCIÓN Y CARACTERIZACIÓN AUTOMÁTICAS DE LAS ESTRUCTURAS SUPERFICIALES EN HILOS METÁLICOS FINOS DEL ORDEN DE 50-500 MICRAS DE DIÁMETRO, EN PARTICULAR DE LAS ESTRUCTURAS LONGITUDIONALES, QUE SE CONSIDERAN LAS QUE MÁS IMPORTANCIA Y QUE CON MAYOR FRECUENCIA SE PRESENTAN. PARA ELLO HEMOS ANALIZADO DE FORMA DETALLADA LA ESTRUCTURA SUPERFICIAL DE UNA CONSIDERABLE CANTIDAD DE HILOS METÁLICOS FINOS MEDIANTE MICROSCOPÍA DE FUERZA ATÓMICA Y MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE BARRIDO Y HEMOS DESARROLLADO MODELOS ÓPTICOS PARA EL ANÁLISIS DE LA INTENSIDAD DIFUNDIDA CUANDO EL HILO ES ILUMINADO CON UN HAZ EN INCIDENCIA OBLICUA BASADOS EN LA SOLUCIÓN DE LA INTEGRAL DE KIRCHHOFF Y EN LA TEORÍA GEOMÉTRICA DE LA DIFRACCIÓN. ASIMISMO, HEMOS CONSTRUIDO UN PROTOTIPO DE LABORATORIO PARA LA DETECCIÓN ÓPTICA DE LAS ESTRUCTURAS SUPERFICIALES. TAMBIÉN HEMOS DESARROLLADO ALGORITMOS PARA EL ANÁLISIS CUANTITATIVO DE LAS ESTRUCTURAS SUPERFICIALES Y HEMOS PROCESADO LAS IMÁGENES MEDIANTE PROCEDIMIENTOS DE ESTADÍSTICA ESPACIAL, EN PARTICULAR A PARTIR DEL "KRIGEADO"(INGL. KRIGING). POR ÚLTIMO HEMOS REALIZADO SIMPLIFICACIONES PARA PODER UTILIZAR EL KRIGEADO EN EL PROCESO DE IMÁGENES BIDIMENSIONALES, ASÍ COMO PARA DETERMINAR LA INCERTIDUMBRE COMETIDA.

Autor: BIELZA MAESTRE JOSE M..
Año: 2000.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: En el presente trabajo se propone el empleo de la Microscopía Neumática de Barrido(PSFM) en la caracterización de Membranas que combina un Microscopio de Barrido (SPM) con un experimento de flujo. De este modo se supera el concepto tradicional de un SPM como técina estrictamente supercial para observar el comportamiento de una membrana en funcionamiento, mientras un gas fluye a través de sus poros. Se analizan y discuten los resultados obtenidos con los diferentes modos de trabajo de un PSFM para diversas membranas y diferentes mecanismos de gas a su través incluyendo técnicas ya empleadas anteriormente en el estudio de membranas, como el análisis de la rugosidad superficial o el análisis digital de imágenes pero adaptadas al PSFM, asi como la tecnica mas reciente de mapas de curvas de fuerzas.

Autor: SÁNCHEZ GARCÍA MIGUEL ANGEL.
Año: 2000.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN.

Resumen: Los nitruros del grupo III (GaN, Aln, InN) han sido considerados durante muchos años como semiconductores ideales para la fabricaciónde dispotivios optoelectrónicos que funcionen en el margen azul-ultravioleta (UV). La posibilidad de sintetizar los distintos compuestos ternarios, hacen que estas aleaciones de gap directo cubran un amplio espectro de energías, desde los 1,9 eV (rojo) del InN, pasando por 3,4 eV (UVB) del GaN, hasta los 6,2 eV (UVC) del AiN. El principal objetivo de esta tesis ha sido el crecimiento de nitruros del grupo III (GaN, AlN y Alx Ga1-1N) por epitaxia de haces moleculares (MBE) asistido por plasma de nitrógeno, utilizando substratos de Si en la dirección (111). La razón del flujos moleculares de los elementos III (Ga, Al) y V (N) utilizada durante el crecimiento es el parámetro más crítico que controla la morfología de la capa crecida así como sus propiedades ópticas y eléctricas. Un estudio del valor de dicha razón confirma que razones III/V con exceso de nitrógeno (III/V 1) se obtienen capas compactas. Las capas de GaN con mejor calidad cristalina son crecidas utilizando una capa intermedia (buffer) de AlN y un crecimiento en dos etapas: un inicio con una velocidad muy lenta (0,008um/h) para luego continuar con una velocidad típica de 0,48 um/h. El dopado tipo-n de las capas de GaN y AlGaN se obtiene utilizando Si, alcanzando niveles por encima de 10 19 cm-3. El dopado tipo-p se analiza con Be, Mg y C. De los tres aceptores, el Be resulta ser la especie aceptora con menor energía de activación (90 meV) según las medidas ópticas. No se puede medir una conductividad eléctrica tipo-p debido a problemas de solubilidad del Be en el GaN y a la posibilidad de que exista un fenómeno de autocompensación al formarse Be intersticial, que actúa como un donante. Se estudia la manera de aumentar la solubilidad del Be en GaN utilizando el dopado simultáneo en capas de GaN con Be y Mg. Los resultados obtenidos en las medidas ópticas parecen indicar un aumento de la cantidad de Be en posición substitucional. Por último, la calidad cristalina de las capas de GaN y AlGaN crecidas sobre Si(111) se verifica mediante el crecimiento y fabricación de dos dispositivos básicos como son: un diodo emisor de radiación ultravioleta (LED) y un fotodetector de barrera Schottky en el intervalo azul-ultravioleta. El diodo electroluminiscente, basado en una simple heterounión GaN:Mg/*AlGaN, tiene su emisión dominante centrada en 365 nm para una corriente de polarización de 15 mA, con un valor de FWHM de 8 nm. El fotodetector fabricado muestra una resposividad de 5mA/W y un contraste UV/visible mayor de 10 4. Con estos últimos resultados se demuestra la posibilidad de utilizar la técnica de MBE para obtener capas de nitruros del grupo III sobre substratos de Si(111), y de esta forma compatir la tecnología consolidada del Si con el potencial optoelectrónico que ofrecen los nitruros del grupo III.

Autor: CASTRO PONCE MARIO.
Año: 2000.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CC. FISICAS.

Resumen: En esta tesis estudiamos dos procesos de cremiento fuera del equilibrio, el crecimiento limitado por difusión (en particular el crecimiento de depósitos electroquímicos y de depósitos de vapor químico), y la cristalización de películas delgadas. En el primer caso estudiamos la influencia de los diferentes mecanismos de transporte involucrados en el crecimiento de los depósitos por medio de un modelo de Monte Carlo basado en el pardigmático modelo Diffusión-Limited aggregation. Asimismo presentamos un modelo genérico de crecimiento limitado por difusión que unifica los dos sistemas bajo consideración. A partir de este modelo obtenemos una ecuación diferencial estocástica no lineal que describe la evolución de la superficie del agregado, y que permite analizar el comportamiento a tiempos largos de la misma. En la segunda parte de la tesis, la dedicada a la cristalización de películas delgadas, introducimos también un modelo de Monte Carlo que permite estudiar la influencia que tienen sobre la nucleación la presencia de centros de preferentes asociados a orden preexistente en la fase amorfa o imperfecciones, y aportamos una serie de criterios que permiten determinar las condiciones de nucleación, homogénea o heterogénea, en un experimento. Por útlimo aplicamos una variante de la ecuación de Ginzburg-Landau para estudiar la rugosidad de los granos, y la influencia del ruido correlacionado sobre el producto resultante de la cristalización.

Autor: MARTÍN FERNÁNDEZ MARTA.
Año: 2000.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: ICMNM (CSIC).

Resumen: El objetivo fundamental de la tesis es contribuir al mejor entendimiento de fenómenos básicos tales como la pasivación de las superficies de semiconductores, y su influencia en el crecimiento de interfases metal/semiconductor. La estrategia experimental adoptada ha constado de dos etapas diferenciales: A,- En la primera, nos hemos concentrado en la preparación y caracterización de superficies o semiconductores, en concreto de silicio, pasivadas. La saturación de los enlaces libres presentes en las últimas capas del Si(111), mediante la deposición H o Sb, impide la formación de complicadas reconstrucciones,produciendo una terminación ideal del volumen. La capacidad de preparar superficies de semiconductores no reconstruídas es fundamental para determinar la contribución de dichas reconstrucciones y del orden local en ciertas propiedades, así como para el estudio de la estructura electrónica del volumen a través de su superifice. Además, puede facilitar la interpretación de los procesos de reacción que la tecnología del silicio involucra. B,- En la segunda, hemos utilizado la pasivación de superficies de semiconductores como punto de partida en el crecimiento de interfases metal/semiconductor, y hemos estudiado cómo y porqué las superficies pasivas modifican su formación. En particular, hemos estudiado como la presencia de H saturando los enlaces libres presentes en la superficie Si(111)-1x1 influye, desde un punto de vista estructural, en el posterior crecimiento de los siliciros de hierro. Asimismo, hemos crecido epitaxialmente y caracterizado la fase metaestable bcc del Co sobre la superficie GaAs (110) pasivada con Sb, y analizado en detalle la influencia del Sb en la calidad de la película de Co crecida.

Autor: JUNQUERA QUINTANA FRANCISCO JAVIER.
Año: 2000.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS, UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MADRID.

Resumen: En primer lugar se propone una nueva manera de confinar y de optimizar una base de Orbitales Atómicos Numéricos para ser utilizada en cálculos de estructura electrónica con escalamiento lineal. Las conclusiones de esta primera parte del trabajo son que una base de orbitales atómicos numéricos de una calidad modesta, como doble-zeta con polarización introduce errores del mismo orden de magnitud que los introducidos por el funcional o por el pseudopotencial. Por otra parte,las bases optimizadas muestran una transferibilidad suficientemente buena como para poder pensar que una tabulación de las mismas es factible. Posteriormente, se aplicará esta metodología de los orbitales atómicos numéricos a dos problemas fisicos concretos. En ambos casos se ha utilizado la implementación del método según se encuentra en el programa SIESTA. Estructura electrónica de la superficie FeSi(CsCI)(111). Se calculan, utilizando tecnicas desde primeros principios, la estructura de bandas de la superficie de este siluro de hierro, fase metastable que únicamente puede ser estabilizada cuando se crece epitaxialmente sobre un sustrato de Si. Para las dos posibles terminaciones de la superficie, Fe, o Si, aparecen dos estados de superficie de tipo Shockley,de simetria A3 en el punto T de la zona de Brillouin de la superficie, y por lo tanto degeneradas en ese punto. Por otra parte, para la superficie terminada en Si, aparece un nuevo estado de tipo mixto Shockley-Tamm, simetria A1, que dispersa fuertemente a lo largo de la zona de Brillouin de la superficie. Tanto la simetria, como la energia de enlace y la dispersión están en buen acuerdo cono las bandas detectada experimentalmente utilizando técnicas de espectroscopia de fotoemisión ultravioleta resuelta en ángulos. Tambien sehan analizado el carácter de las bandas, así como su origen. Cálculos de las propiedades electrónicas y estructurales de la interfases FaO/BaTiO3, y SrO/SrTiO3 Utilizando cálculos ab-initio, se estudian las interfases óxido-perovskita, fundamentales a la hora de crecer los óxidos ferroeléctricos epitaxialmente sobre Si. El trabajo se centra en el análisis de los movimientos de los átomos en la interfase, así como del alineamiento de las bandas en la unión. Por medio de la técnica de los promedios macroscópicos, se estiman los dipolos en la interfase. Esta parte de la tesis forma parte de un proyecto más amplio de la compañía Motorola, que ha dado como resultado la patente del transitor más pequeño del mundo.

Autor: POLOP JORDA CELIA.
Año: 1999.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: INSTITUTO DE CIENCIA DE MATERIALES DE MADRID CSIC.

Resumen: Mediante microscopía de efecto túnel (STM) y estudios cuantitativos de difracción de electrones de baja energía (LEED IV) se ha estudiado el crecimiento de estructuras superficiales en los sistemas metal-semiconductor Si/Cu(110) e Y/Si(111). Durante la formación de ambas intercaras se desarrollan distintas fases desde el depósito de unos pocos átomos hasta varias capas de material. Al depositar Si sobre la superficie del Cu(110) se forman dominios de aleación bidimensional con simetría c(2*2) que crecen hasta formar una capa continua. Para recubrimientos mayores aparecen sobre la capa de aleación cadenas atómicas de Si con simetría 2*2. Se ha determinado la estructura atómica tanto de la capa de aleación bidimensional c(2*2) como la de las cadenas atómicas de Si crecidas sobre la aleación. Observando la morfología de la superficie en distintas etapas se han determinado propiedades de su modo de crecimiento. Por otra parte, se ha estudiado la adsorción y nucleación de los átomos de Y sobre la superficie del Si(111) depositados a temperatura ambiente y las estructuras que se desarrollan al calentar en función tanto de la temperatura de calentamiento como del recubrimiento depositado. Relacionando las imágenes de STM con resolución atómica, con la estructura electrónica de la banda de valencia medida mediante espectroscopía de fotoemisión resuelta en ángulo (ARUPS), se presenta un modelo para la terminación atómica de la superficie del siliciuro de itrio tridimensional YSi1.7/Si(111).

Autor: OSMA PESO JACINTO.
Año: 1999.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: QUIMICA.
Centro de realización: FACULTAD DE QUIMICA.

Resumen: En la tesis doctoral del título arriba indicado se realiza un estudio teórico de la dinámica ultrarápida de estados de superficie en superficies metálicas y de la difracción del satélite de plasmón. En la primera temática considerada se ha calculado la anchura de línea inelástica del primer estado imagen y del estado intrínseco de superficie de la cara 111 del cobre dentro del formalismo de la autoenergía que se enmarca en la teoríad de muchos cuerpos. Ambas anchuras de línea resultan ser del orden de 30 meV lo cual corresponde a un vida media de 22 fs(estos valores están de acuerdo con los resultados experimentales). A su vez se ha tratado desde un punto de vista teórico la técnica de fotoemisión de dos fotones resuelta en tiempo haciendo hincapié en la espectroscopía de excitación coherente de varios estados imagen. Igualmente se ha centrado el interés en el estudio de la creación de paquetes de onda de estados imagen. En la segunda temática abordada se han llevado a cabo cálculos de los patrones de difracción asociados a los llamados satélites de plasmón. Estas estructuras tienen lugar en la espectroscopía de rayos C de sólidos y son debidas a electrones que habiendo sido emitidos desde niveles profundo atómicos experimentan pérdidas de energía por interacción con el campo de plasmones del medio y por creación de pares electrón-hueco. En el presente trabajo se ha realizado un análisis de las diferentes contribuciones del patrón de difracción encontrandose, en el A1(001), que aproximadamente el 22% es debido a los llamados efectos intrinsecos(disipación debido al propio evento de ionización del nivel profundo)

Autor: VARGAS CABRAL ENRIQUE ANTENOR.
Año: 1999.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA .

Resumen: El objetivo principal de la tesis, es el estudio y la caracterización de ciertas formas e irregularidades superficiales, utilizando la información contenida en las señales de eco producidas por la superficie en estudio, y que son obtenidas con sensores de ultrasonidos operando en aire. Para ello, se analizan dos aspectos complementarios e inherentes a un sensor de ultrasonidos, que son: el estudio de diferentes métodos de excitación y el de las técnicas de procesamiento de señal para mejorar la calidad de la información contenida en la señal de eco. Las técnicas analizadas se orientan hacia la solución de los siguientes problemas: determinación precisa de ecos en una señal ultrasónica, mejora de la resolución axial del sensor de ultrasonidos y análisis de signaturas y extracción de parámetros para la obtención de características superficiales geométricas de superficies rugosas. Todo esto, permite la búsqueda de soluciones a problemas normalmente encontrados en tareas de automatización industrial, tales como el reconocimiento de objetos y la discriminación o clasificación de superficies. el análisis de tales problemas hace que en el contenido del presente trabajo confluyan varias áreas, abarcando conceptos de la acústica, del procesamiento de señales, del reconocimiento de patrones y de la automática en general.#

Autor: FENOLLOSA ESTEVE ROBERTO.
Año: 1999.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: E.T.S.I. INDUSTRIALES.

Resumen: La tesis aporta el estudio de problemas concretos de mucha importancia que deben ser resueltos para la utilización de materiales nanoestructurados en aplicacioens prácticas: 1- Mecanismos de crecimiento de los poros. Este estudio se realiza mediante el ánalisis de las estructuras de óxido de silicio anódico formadas en electrolitos compuestos por disoluciones acuosas de ácido fosfórico. 2- El problema de un contacto eléctrio estable en la superficie rugosa del silicio poroso. La tesis plantea por primera vez el método de la deposición de polímeros por evaporación en vacío para establecer un contacto eléctrico que al mismo tiempo sirva de interfase óptica con el silicio poroso. 3- el problema de la degradación de las propiedades físicas del silicio poroso en contacto con la atmósfera. La deposición de polímeros en los poros del silicio poroso se pretende que preserve sus propiedades ópticas y eléctricas y a la vez aproveche su sensibilidad para la fabricación de sensores de gases.

Autor: SARRÍA RUBÍN DE GELIS IMANOL JOSU.
Año: 1999.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS DE LA UPV/EHU.

Resumen: Recientes técnicas experimentales de fotoemisión de dos fotones resuelta en el tiempo han permitido determinar con gran precisión los tiempos de vida de estados imagen localizados en superficies metálicas y han motivado, asimismo, nuevas investigaciones relativas a la dinámica ultrarrápida de electrones en sólidos. Pues bien, en este trabajo de Tesis se han realizado cálculos pioneros de los tiempos de vida de resonancias y estados imagen en superifices de metales simples y nobles, haciendo uso de formalismo de autoenergía en el marco de la teoría cuántica de muchos cuerpos, y se ha presentado un análisis detallado del impacto tanto de la estructura de bandas como de efectos de canje y correlación en el proceso de relajacion de los estados imagen. En la segunda parte de la memoria se presenta un análisis teórico de los llamados efectos cuánticos de tamaño en láminas delgadas, cuyo origen se encuentra en la cuantización de la componente de la energía en la dirección perpendicular a la superificie. En particular, se investiga el impacto de la cuntización tanto en la función de trabajo como en la energía de superficie, todo ello en el marco del modelo del gelatinio estabilizado. Este modelo, el cual no es sino una generalización del conocido modelo del gelatinio al que se añade un potencial constante estabilizador del sólido, ya había sido empleado en los ultimos años con éxito en la descripción de diversas propiedades asociadas a la superficie de medios semiinfinitos.

Autor: AIZPURUA IRIAZABAL JAVIER.
Año: 1998.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: QUIMICA.

Resumen: En este trabajo se ha analizado de forma teórica el barrido STEM y la interacción electromagnética entre los electrones rápidos utilizados en la microscopia electrónica de transmisión y la estructura nanométrica. Por medio de la interacción de Coulomb, los electrones sufren una dispersión inelástica y, como consecuencia, muestran las pérdidas de energía en unos valores concretos. Cuando se estimulan los electrones de valencia de un nanomaterial, la composición de la muestra y la geometría concreta fijan los modos de oscilación de la densidad de carga que corresponden al sistema y, según el trayecto de los electrones atacantes, algunos de esos modos se convierten en estímulo. En esta tesis, utilizando el formalismo dieléctrico local, en un tratamiento no retrasado, se ha desarrollado una metodología sistemática para conseguir modos y estímulos correspondientes a la geometría compleja que se encuentra frecuentemente en los experimentos. Entre estas estructuras complejas podemos mencionar las partículas semiesféricas, esquinas, cubos, cortes y uniones de algunos materiales. Para profundizar en los límites y ventajas del formalismo teórico, se ha investigado, por una parte, la falta de localismo de la función dieléctrica y, por otra, la influencia del retraso de la interacción en dos estructuras de gran interés (el agujero cilíndrico y la esfera). Los resultados teóricos obtenidos aquí permiten compararlos con los espectros de pérdida que se consiguen en diversos experimentos y, cuando así se ha hecho, se ha logrado una gran equivalencia.

Autor: MORENO VAZQUEZ MARIA.
Año: 1998.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.

Resumen: Los estudios de espectroscopia de fotoemisión que sugieren la posibilidad de "diseñar" las discontinuidades de banda en uniones de semiconductor mediante inserción de intracapas han sido polémicamente discutidos. El presente estudio involucra el crecimiento por epitaxia de haces moleculares (MBE) y el análisis por fotoemisión (PES) de uniones de semiconductor III-V/III-V. El objetivo es determinar la potencialidad de la inserción de intracapas para ajustar las discontinuidades de banda en intercaras, y el efecto que el doblado de bandas produce sobre la determinación PES de dichas discontinuidades. Se estudian tres aspectos: i) la relevancia de la orientación de la intercara, ii) el efecto de intracapas con comportamientos dopantes diferentes, y iii) la influencia de efectos de fotovoltaje superficial sobre las medidas PES. Se encuentran resultados similares para orientaciones de intercara polares y no polares, y se observan efectos de signo opuesto para intracapas tipo-n y tipo-p. El comportamiento similar encontrado para orientaciones de intercara polares y no polares no concuerda con las predicciones del "modelo del condensador microscópico de intercara" al que se ha apelado para explicar los sugeridos cambios en las discontinuidades de banda inducidos por intracapas. Los efectos opuestos obtenidos para intracapas tipo-n y tipo-p apoyan una interpretación de los resultados PES basada en argumentos de doblado de bandas, en lugar de cambios de la discontinuidad de banda. Para ilustrar el origen físico de los efectos de doblado de bandas inducidos por intracapas se propone un sencillo "modelo de condensador de sobrecapa". Los perfiles de banda propuestos son consistentes con el tipo de efectos de fotovoltaje superficial que se observan en los experimentos realizados a baja temperatura.

Autor: CAMARERO DE DIEGO JULIO.
Año: 1998.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS .

Resumen: Mediante difracción de átomos de He (TEAS), de electrones de baja energía (LEED) y de Rayos X (SXRD), se han determinado "in-situ" los modos de crecimiento y la estructura de películas ultradelgadas de Co y Cu crecidas sobre un substrato de Cu(111), sin y con la ayuda de Pb como agentes surfactante. Como consecuencia de las características intrínsecas que presenta las superficies hexagonales compactas, barrera Ehrlich-Schwoebel alta y dos sitios de adosción ternarios, las películas crecidas contienen una gran cantidad de defectos: muchos niveles expuestos (crecimiento multinivel sin transporte inter-capas efectivo), fallas de apilamiento, etc. Las imperfecciones de dichas películas se han solventado usando 1 MC Pb como agente surfactante del crecimiento. ste crece sobre Cu(111) en el modo Stranski-Krastanov. La capa inicial forma una estructura (4x4) sobre la superficie mostrando grandes desplazamientos verticales tanto en la capa de Pb como en las primeras del Cu, según un esquema de corrugación inversa. Durante la deposición posterior de Cu y Co, el Pb se segrega eficazmente y la morfología final de las películas crecidas presenta uno o dos niveles expuestos (crecimiento capa-a-capa con transporte inter-capas efectivo). La acción del surfactante parece ser la activación de una difusión lenta por procesos de intercambio bajo la capa de Pb, involucrando a los átomos del substrato, en lugar de la rápida difusión por saltos características de, dichas supuerficies. El efecto es estrictamente local; requiere una capa que recubra el substrato y que se segregue eficazmente; siendo, posiblemente, la corrugación de las últimas capas, que induce la superestructura, el requisito añadido para que los mecanismos de intercambio sean operativos. Finalmente, se han estudiado las propiedades magnéticas que presentan dichas heteroestructuras mediante el efecto Kerr magneto-óptico (SMOKE) y el Dicroísmo Circular con Resolución Angular (MCDAD). En particular, la anisotropía magnética y el acoplo indirecto. . La contribución de intercara a la anisotropía predomina sobre las demás para espesores de Co bajos haciendo que la dirección fácil de imanación esté orientada perpendicularmente a la dirección de crecimiento (M!). Según aumenta el espesor, la contribución de forma es la responsable de orientar la imanación en el plano de la superficie (M!!). La transición de M! a M!! depende de la perfección morfológica de la película y, por tanto, en las crecidas con Pb ocurre para recubrimientos más altos. . Las tricapas (Co/Cu/Co) crecidas con surfactante muestran un acoplo entre las capas de Co que oscila de AF o FM con el espesor del espaciodr de Cu (periodo 4.5 MC). Las crecidas sin Pb, y como consecuencia de la imperfección morfológica, muestran acoplo FM para todos los espesores de Cu. En definitiva, a partir de dichos estudios se ha demostrado la estrecha relación existente entre la microestructura y las propiedades magnéticas. De tal forma que, cuando se preparan con el nivel de perfección adecuado, en nuestro caso con Pb como surfactante, sus propiedades magnéticas se corresponden con las esperadas.