Research  lines  at  the    Surface  Science  Group  of  the  UCM  

Juan  M.  Rojo  Miguel  Ángel  González  Arantzazu  Mascaraque  

Oscar  Rodríguez  Manuel  Abuín  Beatriz  MarDnez  Jesús  López  

 

Surface  Science  Group  Departamento  de  Física  de  Materiales  

Facultad  de  CC.  Físicas  Universidad  Complutense  de  Madrid  

www.ucm.es/centros/webs/SurfaceScience  

Surface  Science  Why  is  Surface  Science  important  in  Materials  Science?  

Nanoscience  (high  surface/volume  raOo)          Surface  phenomena  (catalysis,  fricOon…)  

Experimental  techniques  at  the  Surface  Science  Group  

Electronic  structure  

Experimental  technique:    Angle  resolved  photoemission  

Phase  transiOons  

Electron  correlaOon  Dimensionality  of  electronic  states  

Molecule/surface  interfaces  

Study  of  the  Fermi  surface  

e-­‐  hν  

Electronic  structure,  band  structure  A.  Mascaraque,  Rocío  Cortés,  now  at  Brookhaven  NaOonal  Laboratory.    STM,  ARPES.  

Au(100)  Fermi  surface  

3.0nm

H  and  P  phases  of  DCS/Cu(110)  

Gap  opening  in  the  Mo`  transiOon  in    Sn/Ge(111)  

Electronic  structure  

Nanomechanics  Incipient  plasOcity,  influence  of  surface  defects  Violeta  Navarro,  now  at  Leiden  InsOtute  of  Physics,  Netherlands.  AFM,  MD  simulaOons  

Phys.  Rev.  Le`.  100,  105504  (2008)  

TiO2(110)  

Phys.  Rev.  B.  78,  224107  (2008)  

Nanomechanics  Void  growth  in  2D  solids  under  applied  stress  in  collaboraOon  with  Javier  Segurado,  Hyung-­‐Jun  Chang  and  Javier  Llorca,  From  the  Universidad  Politécnica  de  Madrid,  E.T.S.  de  Ingenieros  de  Caminos  MD  atomisOc  simulaOons  

Chemical  reac@vity  Methanol  adsorpOon  on  defecOve  surfaces  (Ru(0001))  Irene  Palacio  (now  at  Soleil  sinchrotron,  Paris)  Standard  UHV  techniques,  IRAS  spectroscopy  

5.4  L  

2.2x105  L  

H2CO  HCO  CO  

(O2+CH3OH)/Ru(0001)  flat  surface   (O2+CH3OH)/Ru(0001)  defec@ve  surface  

CH3O  HCOO  CO   5.4  L  

1.4x104  L  

wavenumber  (cm-­‐1)   wavenumber  (cm-­‐1)    

Surface  Science  606,  1152  (2012)    ChemPhysChem  13,  2354  (2012)    

Chemical  reac@vity  Methanol  adsorpOon  on  defecOve  surfaces  (Ru(0001))  Irene  Palacio  (now  at  Soleil  sinchrotron,  Paris)  Standard  UHV  techniques,  IRAS  spectroscopy  

Chemical  reac@vity  Water  adsorpOon  on  modified  TiO2  surfaces  PhD  doctoral  thesis  of  Beatriz  MarDnez  Standard  UHV  techniques,  contact  angle  measurement  

FLAT  SURFACE   ION-­‐BOMBARDED  SURFACE  

Chemical  reac@vity  Water  adsorpOon  on  modified  TiO2  surfaces  PhD  doctoral  thesis  of  Beatriz  MarDnez  Standard  UHV  techniques,  contact  angle  measurement  

O  KLL  

Ti  LMV  

Ti  LMM  

ion-­‐bombarded  

flat  

AUGER  ELECTRON  SPECTROSCOPY:  PREFERENTIAL  SPUTTERING  OF  OXYGEN  AND    REDUCTION  OF  THE  Ti  CATIONS  

Chemical  reac@vity  

Ion  bombarded  region  Flat  region  

Water  adsorpOon  on  modified  TiO2  surfaces  PhD  doctoral  thesis  of  Beatriz  MarDnez  Standard  UHV  techniques,  contact  angle  measurement  

Chemical  reac@vity  

Bombarded  region  

Flat  region  

Ion  bombarded  region  Flat  region  

Water  adsorpOon  on  modified  TiO2  surfaces  PhD  doctoral  thesis  of  Beatriz  MarDnez  Standard  UHV  techniques,  contact  angle  measurement  

Proyecto:  Películas  delgadas  para  electrónica  basadas  en  óxidos:  crecimiento,  defectos  y  magne@smo  (MAT-­‐2012-­‐38045-­‐C04-­‐02)  

Substrate

Sol-gel (50-500nm)

FexOy

•     cheap  and  versaOle  method  •     high  purity  and  homogeneity  •     low  producOon  cost  

Growth  of  thin  films  by  sol-­‐gel  Thin  films  with  nanoparOcles  of  iron  oxides  Jesús  López,  Noemí  Carmona,  Departamento  de  Física  de  Materiales,  UCM  J.  de  la  Figuera,  J.  Marco,  M.  MonO,  IQF  Rocasolano,  CSIC.    Sol-­‐gel  growth,  AFM,  XRD,  Mössbauer  spectroscopy  

Growth  of  thin  films  by  sol-­‐gel  Thin  films  with  nanoparOcles  of  iron  oxides  Jesús  López,  Noemí  Carmona,  Departamento  de  Física  de  Materiales,  UCM  J.  de  la  Figuera,  J.  Marco,  M.  MonO,  IQF  Rocasolano,  CSIC.    Sol-­‐gel  growth,  AFM,  XRD,  Mössbauer  spectroscopy  

Mössbauer spectroscopy

Au  nanostructures  Thin  films  and  nanostructures  of  Au  In  collaboraOon  with  Aída  Serrano  and  M.A.  García,  InsOtuto  de  Cerámica  y  Vidrio,  CSIC.  Surface  Plasmon  Resonance,  OAS,  AFM,  XAS  

Extended  plasmon   Localized  plasmon  

Au  thin  films  and  nanoparOcles  

Au  and  FexOy  nanoparOcles  Phase  contrast  AFM  

AFM   MicroRaman  

J.  Appl.  Phys.  .  Rev.  B.  108,  074303  (2010)  

Au  nanostructures  

Development  of  an  experimental  setup  at  SpLine,  ESRF  synchrotron    in  collaboraOon  with  G.  Castro.    Simultaneous  XAS  and  SPR  

Rev.  Sci.  Instr.  83,  083101  (2012)  

Main  objec+ve:    fabrica@on  and  study  of  trilayer  thin  films  FeCo/Au/FeCo  or  Fe3O4/Au/Fe3O4    for  biomedical  applica@ons  

Dong-­‐Hyun  Kim,  et  al.,    Nature  Materials  (2009)  

Mo@va@ons  of  this  project:  

Magne@c  nanostructures  Growth  and  characterizaOon  of  magneOc  heterostructures  (nanoribbons)  In  collaboraOon  with  UPM-­‐ISOM  (M.  Maicas),  PhD  doctoral  thesis  of  Manuel  Abuín  Spu`ering,  VSM…  

Hc1      Hc2      

Hc1    >  Hc2          10-­‐20nm  (magne@c  layer)    ∼2-­‐5nm  (no  magne@c  layer)  

 Low  remanence  

Micro/Nano-­‐rotators  

RaOo  1:10