Modelación, Síntesis y Caracterización de Materiales (MSCM) DCB

El  desarrollo  de  las  sociedades  humanas  ha  estado  históricamente  ligado  a  su capacidad  para  producir  los  materiales  necesarios  para  satisfacer  sus necesidades.  La  física  de  los  materiales  ha  contribuido  a  causar  verdaderas revoluciones  científicas  y  tecnológicas  a  través  de  la  generación   de  nuevos materiales como polímeros, cerámicas, compósitos y aleaciones;  así como en la invención y mejoramiento del transistor, los dispositivos ópticos y magnéticos de almacenamiento  de  datos,  el  láser,  los  LED,  fibras  ópticas, superconductores, celdas solares y una enorme lista de otros dispositivos de estado sólido que tienen aplicación prácticamente en todos los aspectos de la vida cotidiana. Es por esto justamente,  que  un  alto  porcentaje  de  la  investigación  que  se  realiza  a  nivel mundial tiene que ver con la física de los materiales.

La  línea  de  investigación  de  “Modelación,  Síntesis  y  Caracterización  de Materiales”  del  Programa  de  Doctorado  en  Ciencias  Básicas  de  la  Universidad Autónoma de  Zacatecas,  está  soportada por 8 investigadores, 75% de ellos en el  Sistemas  Nacional  de  Investigadores  (SNI) los  cuales  se  encuentran distribuidos  en tres  Cuerpos Académicos. Uno de ellos teórico-experimental y uno más  de  carácter  teórico.  Los  objetivos  principales  de  esta  línea  son:  1)  el desarrollo de nuevos materiales con  aplicaciones en la tecnología,  crecimiento y caracterización  de  sistemas  físicos  novedosos,  así  como  en  el  cálculo  de  sus propiedades  físicas;  2)  el  estudio  las  propiedades  ópticas,  electrónicas  y magnéticas de estructuras semiconductoras volúmicas y de baja dimensión desde el  punto  de  vista  teórico-numérico.  Para  ello  se  emplean  esencialmente metodologías  como  Teoría  de  Masa  Efectiva,  Método  k.p  y  Tight-Binding semiempírico;  y  3)  radiometría  y  fotometría  de  fuentes  alternas  de  iluminación, técnicas de metrología óptica, como holografía digital, interferometría holográfica, microscopía  holográfica,  fotografía  de  Speckle  y  shearography.  Estas  técnicas permiten medir interferométricamente distintas cantidades físicas en todo tipo de material con una muy alta resolución espacial y temporal. Son técnicas de campo completo,  no  invasivas  y  no  destructivas.  Espectroscopias  vibracionales, fotoacústica  y  fotopiroeléctrica  para  distintos  fines,  desarrollando  proyectos  de investigación  encaminados  en  el  estudio  y  caracterización  de  materiales biológicos,  orgánicos  e  inorgánicos,  con  aplicaciones  en  el  área  industrial, farmacéutica, microbiológica, de alimentos y biomédica, por mencionar algunas.

La  cantidad  de  temas  de  investigación  que  se  desprenden  de  esta  línea  de investigación,  es  suficientemente  vasta  como  para  plantear  y  llevar  a  cabo investigaciones de suma importancia, tanto desde el punto de vista teórico como experimental,  así  como  de  estudios  conjuntos  teóricos-experimentales.  Esta versatilidad  es  debido  a  la  cantidad  de  técnicas,  tanto  teóricas  como experimentales, para la fabricación y caracterización de materiales.

Temas de Investigación:

Depósito físico por  sputtering.  Evaporación y ablación láser. Depósito Químico por sol  gel.  Caracterización  por  difracción  de  rayos  x.  Espectroscopias  y caracterización  eléctrica  C-V  e  I-V.  Cálculos  de  la  estructura  electrónica  de materiales  por  métodos  de  primeros  principios,  así  como  empíricos  y semiempíricos. Estudios de las propiedades de transmisión electrónica, óptica y acústica de sistemas multicapas, estructura electrónica de materiales volúmicos, así  como  de  pozos  cuánticos  y  superredes  de  AlAs,  GaAs,  Si,  ZnSe,  nitruros, grafeno y materiales similares. Estudio de la estructura de niveles de transistores efecto de campo con pozos delta dopados de impurezas.  Radiometría y fotometría de fuentes alternas de iluminación. Instrumentación óptica, polarización de la luz, teoría del color, visión humana, cáusticas ópticas, filtros de películas delgadas, y en  óptica  geométrica  de  cristales  uni-axiales.  Interferometría  holográfica, microscopia holográfica, fotografía de  moteado  y shearography. Espectroscopias vibracionales, fotoacústica y fotopiroeléctrica.

Lo anteriormente descrito, da muestra de la multidisciplinariedad de esta  línea de investigación,  permitiendo  así,  la  interacción  con  las  diferentes  disciplinas  que conforman  el  núcleo  básico  del  presente  programa  de  doctorado.  Asimismo,  los becarios doctorales que ingresen al programa eligiendo esta línea, se involucrarán en  proyectos  de  investigación  multidisciplinarios  que  les  brindarán  una  amplia formación profesional, académica y científica.