[Todos] Fisicoquimica de superficies 2009

[Damian Ariel Scherlis Perel]

Hola a todos,

anunciamos el posible dictado de la materia Fisicoquímica de Superficies
durante el segundo cuatrimestre de este año. Se trata de un curso
cuatrimestral de postgrado (y probablemente optativo de grado para la
Licenciatura en Ciencias Químicas), orientado a la estructura atómica y
electrónica de superficies, la caracterización experimental y el
modelado computacional. Se detalla el programa completo al final de este
mensaje.

La confirmación del curso para el segundo cuatrimestre queda supeditada
al número de alumnos interesados. Por tal motivo solicitamos que
aquellos que tuvieran intención de cursar, nos lo hagan saber a esta
dirección de email.

Muchas gracias,

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


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Contenidos

El curso comprende 128 horas de clases teórico-prácticas, que incluyen
la resolución de problemas y la realización de trabajos prácticos
experimentales y de modelado computacional.

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.


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Damián Scherlis Perel
Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires
damian en qi.fcen.uba.ar  54-11-4576-3378 ext. 123
http://www.qi.fcen.uba.ar/personales/scherlis.htm