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WPA. Fenómenos fundamentales en superficies, interfases y láminas delgadas

A pesar de que algunos de los procesos de funcionalización ya se encuentran disponibles incluso a escala industrial, el desarrollo de nuevas funcionalidades/funciones requiere alcanzar un profundo conocimiento de los fenómenos físicos subyacentes/implicados.

El eje de actividad A ha sido estructurado en diversas actividades que combinan la experimentación con sistemas ideales y descripciones teóricas, todos ellos con el fin de dar una descripción de los procesos fundamentales que tienen lugar durante la funcionalización de las superficies y el crecimiento de láminas delgadas. Estas actividades también se dirigen al desarrollo de metodologías experimentales avanzadas que den lugar a las características finales de las superficies funcionalizadas  tales como composición, micro y nano-estructura, topografía de la superficie o adhesión.

El eje de actuación A se estructura en las siguientes tareas:

A1.
Estudio de plasmas y su interacción con superficies: muchos procesos de activación de superficies y láminas delgadas se basan en el uso de plasmas. El objetivo es desarrollar un modelo basado en ciertas propiedades del plasma (composición del gas, temperatura de los electrones, tiempo de vida de las especies, etc) que prediga las propiedades básicas de las superficies funcionalizadas (composición, topografía, etc). Además estas predicciones serán contrastadas con resultados experimentales obtenidos de la caracterización de la superficie de sistemas modelos.
A2.
Modelización del crecimiento de láminas delgadas sin excitación externa: mecanismos de crecimiento de la lámina únicamente por efecto de la temperatura. Se utilizará un método de elementos finitos termodinámico para optimizar los parámetros de deposición y las propiedades de la superficie, métodos Montecarlo y Molecular Dynamic Principles para la descripción teórica del mecanismo de crecimiento de lámina delgada y Dynamic scaling approaches para correlacionar la evolución de la rugosidad de la superficie con  los mecanismos de crecimiento se utilizará.
A3.
Modelización del crecimiento de lámina delgada con excitación externa: En esta actividad se utilizarán metodologías similares a las empleadas en A2 para describir y modelizar los distintos procesos de funcionalización aunque en este caso considerando el efecto de una activación externa (i.e., laser o radiación UV, etc).
A4.
Efectos de tamaño en estructuras magnéticas y ópticas: El objeto de esta actividad es el estudio de la influencia de los efectos que la estructura electrónica y el orden magnético en superficies nanoestructuradas tienen en las propiedades macroscópicas de los materiales. Esta tarea tiene una gran repercusión en el eje de actuación F. 
A5.
Caracterización avanzada de la micro- y nano-estructura: el avance en esta actividad consistirá en el uso de las técnicas espectroscópicas más avanzadas (TEM HRTEM, EFTEM, X-EDS, EELS, así como técnicas analíticas que requieran radiación synchrotrón) y el desarrollo de nuevas metodologías para el análisis de superficies funcionalizadas y láminas delgadas.

La relación entre las diferentes actividades entre sí y con los otros ejes de actividad se representa en el siguiente diagrama.

Diagrama WPA