Superficies: estructuras y técnicas para su caracterización
(Curso Académico 2021 - 2022)
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1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 835931103
  • Centro: Escuela de Doctorado y Estudios de Postgrado
  • Lugar de impartición: Facultad de Ciencias. Sección de Química
  • Titulación: Máster Universitario en Química
  • Plan de Estudios: 2018 (publicado en 29-04-2014)
  • Rama de conocimiento: Ciencias
  • Itinerario/Intensificación:
  • Departamento/s:
  • Área/s de conocimiento:
    • Química Física
  • Curso: 1
  • Carácter: Obligatoria
  • Duración: Primer cuatrimestre
  • Créditos ECTS: 3,0
  • Modalidad de impartición: Presencial
  • Horario: Ver horario
  • Dirección web de la asignatura: Ver web de la asignatura
  • Idioma: Castellano e Inglés (0,15 ECTS en Inglés)
2. Requisitos para cursar la asignatura
Ninguno
3. Profesorado que imparte la asignatura

Profesor/a Coordinador/a: MARIA PILAR ENCARNACION CARRO REGLERO

General:
Nombre:
MARIA PILAR ENCARNACION
Apellido:
CARRO REGLERO
Departamento:
Química
Área de conocimiento:
Química Física
Grupo:
Único
Contacto:
Teléfono 1:
922318031
Teléfono 2:
Correo electrónico:
pcarro@ull.es
Correo alternativo:
pcarro@ull.edu.es
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 12:00 14:00 Sección de Química - AN.3F 17
Todo el cuatrimestre Miércoles 12:00 14:00 Sección de Química - AN.3F 17
Todo el cuatrimestre Jueves 12:00 14:00 Sección de Química - AN.3F 17
Observaciones: Las tutorías no presenciales se disponen en el mismo horario que las presenciales. Las tutorías no presenciales se desarrollarán por video llamada por Google Meet o un sistema similar. Para concretar una tutoría no presencial, los alumnos deben primero acordar por correo electrónico fecha y hora con el profesor
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 12:00 14:00 Sección de Química - AN.3F 17
Todo el cuatrimestre Miércoles 12:00 14:00 Sección de Química - AN.3F 17
Todo el cuatrimestre Jueves 12:00 14:00 Sección de Química - AN.3F 17
Observaciones: Las tutorías no presenciales se disponen en el mismo horario que las presenciales. Las tutorías no presenciales se desarrollarán por video llamada por Google Meet o un sistema similar. Para concretar una tutoría no presencial, los alumnos deben primero acordar por correo electrónico fecha y hora con el profesor
General:
Nombre:
ALEJANDRO
Apellido:
GONZÁLEZ ORIVE
Departamento:
Química
Área de conocimiento:
Química Física
Grupo:
Único
Contacto:
Teléfono 1:
922318020
Teléfono 2:
Correo electrónico:
agorive@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 15:30 17:30 Sección de Química - AN.3F 3 6 Química Física
Todo el cuatrimestre Miércoles 15:30 17:30 Sección de Química - AN.3F 3 6 Química Física
Todo el cuatrimestre Jueves 15:30 17:30 Sección de Química - AN.3F 3 6 Química Física
Observaciones: En cualquier caso, el alumnado tendrá la posibilidad de concertar tutorías fuera del horario preestablecido previa consulta vía correo electrónico/ aula virtual. En situación de Escenario 1 se realizarán el línea mediante Google Meet.
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Martes 15:30 17:30 Sección de Química - AN.3F 3 6 Química Física
Todo el cuatrimestre Miércoles 15:30 17:30 Sección de Química - AN.3F 3 6 Química Física
Todo el cuatrimestre Jueves 15:30 17:30 Sección de Química - AN.3F 3 6 Química Física
Observaciones: En cualquier caso, el alumnado tendrá la posibilidad de concertar tutorías fuera del horario preestablecido previa consulta vía correo electrónico/ aula virtual. En situación de Escenario 1 se realizarán el línea mediante Google Meet.
General:
Nombre:
JOSE LUIS
Apellido:
RODRIGUEZ MARRERO
Departamento:
Química
Área de conocimiento:
Química Física
Grupo:
Unico
Contacto:
Teléfono 1:
922318030
Teléfono 2:
Correo electrónico:
jlrguez@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 15:00 17:00 Sección de Química - AN.3F 3 16
Todo el cuatrimestre Martes 15:00 17:00 Sección de Química - AN.3F 3 16
Todo el cuatrimestre Miércoles 15:00 17:00 Sección de Química - AN.3F 3 16
Observaciones: Las tutorías presenciales (escenario 0) ser realizarán en la Unidad Departamental Química Física (3ª planta), edificio de Química, Campus de Anchieta. Las tutorías online (escenario 1) se realizarán a través del link disponible en el aula virtual mediante la herramienta Google Meet.
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 15:00 17:00 Sección de Química - AN.3F 3 16
Todo el cuatrimestre Martes 15:00 17:00 Sección de Química - AN.3F 3 16
Todo el cuatrimestre Miércoles 15:00 17:00 Sección de Química - AN.3F 3 16
Observaciones: Las tutorías presenciales (escenario 0) ser realizarán en la Unidad Departamental Química Física (3ª planta), edificio de Química, Campus de Anchieta. Las tutorías online (escenario 1) se realizarán a través del link disponible en el aula virtual mediante la herramienta Google Meet.
4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
  • Bloque formativo al que pertenece la asignatura: General
  • Perfil profesional:
5. Competencias

General

  • CG01 - Tener habilidad en el empleo de las principales fuentes de información y documentación, incluyendo el manejo de bases de datos e internet

Básica

  • CB06 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
  • CB07 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
  • CB09 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
  • CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo

Específica

  • CE01 - Aplicar las técnicas instrumentales más adecuadas para la identificación, cuantificación, separación, caracterización y determinación estructural
  • CE05 - Desarrollar habilidades teórico-prácticas para relacionar la estructura con las propiedades de sustancias de diferente complejidad
  • CE06 - Utilizar programas informáticos que permitan plantear y resolver problemas de Química Computacional, Modelización molecular y Quimiometría
  • CE10 - Manejar los conceptos básicos y la metodología empleada en química computacional
  • CE11 - Conocer los principios de la Química Física de Superficies y sus aplicaciones
6. Contenidos de la asignatura

Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura

Prof. Pilar Carro
Tema 1. Introducción al estudio de superficies. Estructura de las superficies sólidas: redes y celdas unidad. Identificación de planos cristalinos: Índices de Miller. Reconstrucción y relajación superficial. Fisisorción y quimisorción. Cinética de la adsorción. Estructura de los adsorbatos. Isotermas de adsorción. Cálculos teóricos aplicados al estudio de superficies y procesos de adsorción.

Tema 2. Química cuántica aplicada al estudio de superficies y procesos de adsorción. Modelos de clúster. Modelos periódicos. Análisis del enlace de quimisorción.

Prof. Alejandro González Orive
Tema 3. Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS). Espectroscopia Electrónica Auger (AES). Espectroscopía Fotoelectrónica Ultravioleta (UPS). 

Tema 4. Barrido de sonda SPM: Microscopia de efecto túnel (STM), Microscopía de fuerzas atómicas. (AFM). Introducción a la microscopía electroquímica (EQM). 

Prof. José Luis Rodríguez
Tema 4: Microscopio electrónico de barrido (SEM). Determinación elemental en superficies (EDX). Microscopio electrónico de transmisión (TEM). 

Práctica 1: Obtención de un espectro por XPS para materiales conductores y no conductores electrónicos: características e interpretación. Prof. Alejandro González Orive
Práctica 2: Obtención de resolución atómica en grafito. Obtención de diversas topografías conductoras y no conductoras, de nanodominios magnéticos y de potencial superficial. Prof. Alejandro González Orive
Práctica 3: Obtención de un espectro por SEM-EDAX: micro-observación y análisis elemental en muestras metálicas sometidas a deterioro. Características e interpretación. Prof. José Luis Rodríguez Marrero

Las prácticas de esta asignatura programadas usando algunos de los servicios del SEGAI, se realizarán obligatoriamente en el horario oficialmente establecido para dichos servicios.

Actividades a desarrollar en otro idioma

En las tutorías se propondrán ejercicios en inglés de respuesta obligada en inglés.
Entre las actividades realizadas en las prácticas por los alumnos, tienen que analizar, comentar y discutir publicaciones científicas en inglés
7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante

Descripción

La metodología utilizada en la asignatura es la siguiente:
- Clases magistrales. De acuerdo con el programa presentado se desarrollarán 10 clases magistrales orientadas a explicar los aspectos básicos del temario y facilitar al alumno información actualizada y bien organizada procedente de diversas fuentes que en algunos casos puede resultarle de difícil acceso En las explicaciones se hará uso de los medios audiovisuales disponibles, principalmente el cañón de proyección, material impreso, etc.

- Prácticas en el laboratorio. Están previstas 16 clases en laboratorio junto a los equipos científicos a los que se hace mención en el programa. En las prácticas se abordarán la mayor cantidad posible de los aspectos prácticos relacionados con cada una de las técnicas que se explican: preparación de muestras, funcionamiento de aparatos, la aplicación y limitaciones de las técnicas e instrumentos, análisis de los resultados obtenidos, etc. Una vez finalizadas las clases de laboratorio, los alumnos elaborarán un informe detallado de cada una de las unidades prácticas realizadas, presentando un análisis crítico de los resultados obtenidos y las conclusiones alcanzadas.

- Tutorías (2 horas). Las tutorías se considerarán periodos de instrucción y orientación realizados por el profesor con el objetivo de revisar y discutir los materiales y temas presentados en las clases, seminarios, lecturas, realización de trabajos, preparación de exposiciones. etc. Se podrán realizar en pequeños grupos o incluso de forma individualizada si las circunstancias así lo aconsejen.

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante

Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total horas Relación con competencias
Clases teóricas 10,00 0,00 10,0 [CE11], [CE10], [CE06], [CE05], [CE01], [CB10], [CB09], [CB07], [CB06]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio) 16,00 0,00 16,0 [CB07]
Realización de exámenes 2,00 0,00 2,0 [CE10]
Asistencia a tutorías 2,00 0,00 2,0 [CE11], [CE10], [CE06], [CE05], [CE01], [CB07]
Estudio autónomo 0,00 35,00 35,0 [CB07]
Preparación de seminarios, elaboración de memorias y/o informes de las prácticas realizadas, resolución de ejercicios que le haya entregado el profesor, preparación de debates, preparación de exposición oral, lecturas recomendadas, búsquedas bibliográfica 0,00 10,00 10,0 [CE11], [CE10], [CE05], [CE01], [CB06], [CG01]
Total horas
Total ECTS
8. Bibliografía / Recursos

Bibliografía básica

- Química Teórica y Computacional. Juan Andrés y Juan Beltrán, Eds., “Colecció Ciencies experimentales”, Universitat Jaume I., Castelló de la Plana, 2000.
- Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis, Graham Lawes, John Wiley & Sons, 1987.
- Microscopía electrónica de barrido y Microanálisis por rayos, X. M. Aballe y otros, Madrid, CSIC, Rueda, D.L. 1996.
- Surfaces, G. Attard y C. Barnes, Oxford University Press (OCP), Oxford, reed. 2009.
- Scanning Probe Microscopies Beyond Imaging, Paolo Samorí, Ed. Wiley-VCH 2006.
Auger- and X-Ray Photoelectron Spectroscopy in Materials Science. A User-Oriented Guide. Siegfried Hofmann. 2013. Springer-Verlag Berlin Heidelberg

Bibliografía complementaria

- NIX, R. An Introduction to Surface Chemistry, http://www.chem.qmul.ac.uk/surfaces/scc/
- Scanning Electron Microscopy and X Ray Microanalysis, Josph I. Goldstein et al. Ed. PLENUM PRESS, 1992.
- An Introduction to Surface Analysis by XPS and AES, John F. Watts, John Wolstenholme, Wiley, 2003.

Otros recursos

9. Sistema de evaluación y calificación

Descripción

La calificación de la convocatoria de enero se basará en la evaluación continua que consta de los siguientes elementos:
- Asistencia y participación activa en todas las actividades de la asignatura y la preparación y defensa de los correspondientes informes que sean solicitados a los alumnos: 65%
- Prueba final escrita: 35%

En el resto de las convocatorias se realizará una evaluación única que consistirá en un examen teórico-práctico sobre los contenidos de la asignatura y su calificación final será la correspondiente a dicho examen. En el supuesto de que se hubiesen superado, la calificación de las prácticas de laboratorio obtenida en la evaluación continua se tendrá en cuenta en la evaluación única.

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Competencias Criterios Ponderación
Informes memorias de prácticas [CG01], [CB07], [CE01] SE7 - Evaluación de las actividades no presenciales relacionadas con las clases de laboratorio: memorias y/o informes de las prácticas entregados.
Se valorará:
- Dominio de los contenidos de la asignatura.
- Entrega del informe en el plazo establecido.
- Estructura, originalidad y presentación.
- Discusión e interpretación de los resultados.
- Rigor en la expresión, en los cálculos y en los resultados.
35,00 %
Técnicas de observación [CB06], [CB07], [CB09], [CB10], [CE05], [CE10], [CE01], [CE11] SE1 – Evaluación continua :Control de asistencia  y participación activa en todas las actividades de la asignatura (15%)
SE5 - Evaluación continua del estudiante en las clases de laboratorio asistencia participativa, manipulación del material y equipos, organización del trabajo, comprensión y empleo del guión de prácticas, realización de cálculos, trabajo en equipo, etc.(15%)
Se valorará la destreza, limpieza, orden y método en el laboratorio así como la participación en el trabajo grupal.
30,00 %
Examen final [CB06], [CB09], [CE05], [CE10], [CE01], [CE11] SE11 – Examen Final: Pruebas Escritas (pruebas objetivas, pruebas de respuesta corta y/o pruebas de desarrollo)
Se valorará:
- Conocimiento.
- Presentación.
- Capacidad de análisis y síntesis.
- Claridad en la exposición.
- Razonamiento crítico
35,00 %
10. Resultados de Aprendizaje
- Describir el estado de una superficie, su simulación computacional y la complejidad de los procesos básicos de adsorción y desorción que ocurren en las mismas, así como relacionar la descripción y propiedades de una superficie con la escala macro, micro y nanométrica.

- Describir el fundamento de las técnicas y los componentes básicos de los equipos estudiados, cómo funcionan, sus ventajas y limitaciones así como qué tipo de información puedan dar y cómo interpretar esta información.
11. Cronograma / calendario de la asignatura

Descripción

La fecha en que se realizarán la prueba final contemplada en la evaluación continua de la convocatoria de enero y la evaluación única en las diferentes convocatorias se puede consultar en
https://www.ull.es/masteres/quimica/
Por último, hay que tener en cuenta que la distribución de los temas por semana en el cronograma es orientativa, pudiendo sufrir cambios según las necesidades de organización docente.

Primer cuatrimestre

Semana Temas Actividades de enseñanza aprendizaje Horas de trabajo presencial Horas de trabajo autónomo Total
Semana 8: Tema 1
Tema2
Clases de Teoría
Clases prácticas
Tutorías
12.00 18.00 30.00
Semana 9: Tema 3
Tema 4
Tema 5
Clases de Teoría
Clases prácticas
Tutorías
15.00 22.50 37.50
Semana 11: 0.00 0.00 0.00
Semana 16 a 18: Evaluación Evaluación 3.00 4.50 7.50
Total 30.00 45.00 75.00
Fecha de última modificación: 22-06-2021
Fecha de aprobación: 12-07-2021