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NANOPARTÍCULAS
Y
NANOESTRUCTURAS
NANOPARTÍCULAS Y NANOESTRUCTURAS
ALBERTO
MORENO
ALBERTO
MORENOCENCERRADO
CENCERRADO
PATRICIA
VALGÓMEZ
GÓMEZ
PATRICIA
VAL
Cuando el tamaño importa:
• Estructuras:
Más inestables.
Más reactivas.
• Aparece la física cuántica.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
La materia conserva sus propiedades hasta
que llega a dimensiones de nanoescala.
Cuando el tamaño importa:
Si la física cambia, la manera con la que podemos
acercarnos a este tipo de sistemas también debe
hacerlo.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Cuando el tamaño importa:
Si la física cambia, la manera con la que podemos
acercarnos a este tipo de sistemas también debe
hacerlo.
• Microscopía Focal.
TEM.
SEM.
Microscopía Óptica.
• Microscopía de sonda de barrido (SPM).
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
STM.
AFM.
SNOM.
Entonces, ¿qué es una "nanoestructura"?
Estructuras sólidas confinadas en dos o tres dimensiones,
sobre las que aparecen efectos cuánticos y poseen
propiedades físicas bien diferenciadas.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Entonces, ¿qué es una "nanoestructura"?
• 1-DIMENSIONAL (1D): Estructura de alambre.
Nanotubos de carbono.
Hilos cuánticos.
Polímeros conductores.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Estructuras sólidas confinadas en dos o tres
dimensiones, sobre las que aparecen efectos
cuánticos y poseen propiedades físicas bien
diferenciadas.
Entonces, ¿qué es una "nanoestructura"?
• 1-DIMENSIONAL (1D): Estructura de alambre.
Nanotubos de carbono.
Hilos cuánticos.
Polímeros conductores.
• 0-DIMENSIONAL (0D): Estructura de punto.
Nanocristales semiconductores AFM
Nanopartículas metálicas.
Litografía cuántica.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Estructuras sólidas confinadas en dos o tres
dimensiones, sobre las que aparecen efectos
cuánticos y poseen propiedades físicas bien
diferenciadas.
0D – Nanoestructuras.
• Estructura electrónica en 0D = Quantum Dots.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Propiedades.
• Transporte electrónico.
• Quantum dots → Átomo artificial.
• Confinamiento cuántico en semiconductores.
• Propiedades ópticas.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Propiedades.
• Transporte electrónico.
• Quantum dots → Átomo artificial.
• Confinamiento cuántico en semiconductores.
• Propiedades ópticas.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Propiedades.
• Transporte electrónico.
• Quantum dots → Átomo artificial.
• Confinamiento cuántico en semiconductores.
• Propiedades ópticas.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Nanocristales semiconductores.
• Bandas de valencia y conducción cuantizadas.
• Aumento de la energía al disminuir R.
• Espectro discreto, con posibilidad de ajuste al espectro visible.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Estados discretos de carga.
Potencial químico.
Energía de carga.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Estados discretos de carga.
Potencial químico.
Energía de carga.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Estados discretos de carga.
Potencial químico.
Energía de carga.
Interacción Coulombiana de un punto cuántico
esférico rodeado por una celda metálica esférica.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Aplicaciones
• Fabricación de diodos láser emisores de luz.
• Criptografía cuántica.
• Seguridad.
• Medicina.
• Computación cuántica.
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Problema propuesto:
Energías de un punto cuántico esférico.
(a). Derivar la fórmula para la energía de
carga.
(b). Mostrar que para d << R obtenemos el
mismo resultado que el que encontramos al
utilizar el resultado del condensador de
placas paralelas, C = 0A/d.
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Y NANOESTRUCTURAS
(c). Para el caso de un punto aislado, cuando
d → ∞ encontrar el radio de la energía de
carga para el estado de menor energía
cuantizada. Expresar el resultado en función
del radio del punto y el radio de Bohr
efectivo.
Resolución:
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
Resolución:
NANOPARTÍCULAS
Y NANOESTRUCTURAS
MUCHAS GRACIAS.