[Todos] Fisicoquimica de Superficies - curso de postgrado

[damian en qi.fcen.uba.ar]

Durante el segundo cuatrimestre de 2009 dictaremos la materia
Fisicoquimica de Superficies.

La meta de este curso es presentar una descripción fundamental de la
estructura y las propiedades de las superficies, complementada por una
introducción a las técnicas modernas de caracterización y modelado a la
luz de estudios experimentales y teóricos recientes.

Se trata de un curso cuatrimestral con clases teórico-prácticas, que
incluyen la resolución de problemas y la realización de trabajos prácticos
experimentales y de modelado computacional.

Los interesados pueden contactarnos a traves de las siguientes
direcciones electronicas:

damian en qi.fcen.uba.ar (Damian Scherlis)
fwilliams en qi.fcen.uba.ar (Federico Williams)

Abajo se detalla el programa del curso.

1. Introducción
Motivación. Breve recorrido por los principales hallazgos científicos y
tecnológicos que propiciaron la ciencia de superficies en su forma actual.

2. Estructura atómica de superficies
Empaquetamiento y estructuras ideales. Indices de Miller y nomenclatura.
Energía superficial, relajación y reconstrucción. Defectos.

3. Estructura electrónica de sistemas extendidos
De los orbitales moleculares a las funciones de Bloch. El espacio
recíproco. Estructura de bandas en dos y tres dimensiones. Nivel de Fermi.
Función trabajo. Densidad de estados.

4. Interacciones entre moléculas y superficies
Equilibrio de adsorción e isotermas. Clasificación de adsorbatos y modos
de adsorción. Organización, interacciones laterales, monocapas
autoensambladas, difusión superficial. Reactividad: mecanismos de
disociación y recombinación en superficies metálicas y semiconductoras.
Rol de los defectos. Fotocatálisis heterogénea.

5. La interfase sólido-líquido
Efecto dieléctrico del solvente. La doble capa interfacial y la capa
difusa. El potencial de carga cero. Incidencia del solvente en la
relajación superficial y en la reactividad. Modelos empíricos para la
estimación de la acidez en solución.

6. Simulación molecular de sistemas extendidos: conceptos
Posibles metodologías. Técnicas de mecánica molecular y de estructura
electrónica. Teoría del funcional de la densidad (DFT) y su implementación
en sistemas extendidos.

7. Simulación molecular de sistemas extendidos: aplicaciones
Obtención de propiedades electrónicas, estructurales, y termodinámicas:
geometría, estructura de bandas, energía superficial, reconstrucción,
función trabajo, energía de adsorción y de activación, simulación de
espectros.

8. Microscopías
Fundamentos y aspectos prácticos de las microscopías de efecto túnel (STM)
y de fuerza atómica (AFM).

9. Técnicas calorimétricas
Desorción térmica programada (TPD) y microcalorimetría.

10. Microscopías y espectroscopías fotoelectrónicas
Introducción a diversas metodologías fotoelectrónicas de uso convencional:
XPS, UPS, EXAFS, XANES, EELS, HREELS.

11. Espectroscopías vibracionales
Fundamentos. Espectroscopías vibracionales intensificadas por efecto de
superficies. Técnicas vibracionales con resolución espacial y temporal.
Interpretación de espectros vibracionales de superficies.