Pla docent de l'assignatura

 

 

Català Castellano English Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Microscòpia Electrònica de Transmissió d'Alta Resolució i Analítica

Codi de l'assignatura: 571417

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Luis Lopez Conesa

Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica

crèdits: 2,5

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 62.5

 

Activitats presencials i/o no presencials

30

 

-  Teoria

Presencial i no presencial

 

20

 

-  Pràctiques especials

Presencial i no presencial

 

10

Treball tutelat/dirigit

20

Aprenentatge autònom

12.5

 

 

Competències que es desenvolupen

 

Competències bàsiques

— Capacitat per aplicar els coneixements adquirits i per resoldre problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb l’àrea d’estudi.

— Capacitat per integrar coneixements i enfrontar-se a la complexitat de formular judicis a partir d’una informació que, tot i ser incompleta o limitada, inclogui reflexions sobre les responsabilitats socials i ètiques vinculades a l’aplicació d’aquests coneixements i judicis.

— Capacitat per comunicar les conclusions (i els coneixements i raons últimes que les sustenten) a públics especialitzats i no especialitzats d’una manera clara i sense ambigüitats.


Competències generals

— Capacitat per identificar el panorama científic i industrial de l’entorn proper i del context nacional i internacional amb relació a l’àmbit de la nanociència i la nanotecnologia.

— Iniciativa per desenvolupar metodologies de treball innovadores que puguin contribuir al desenvolupament científic i/o tecnològic de la nanociència i la nanotecnologia.


Competències específiques

— Capacitat per exercir tasques tècniques entorn de la nanotecnologia. 

— Capacitat per aplicar tècniques de microscòpia per a la caracterització a nanoescala.
 

Més concretament, s’assoliran les competències següents:

— Habilitat bàsica d’utilització de microscopis de transmissió.

— Capacitat per diferenciar els modes de formació d’imatges en microscòpia electrònica de transmissió (TEM), interpretar la informació i conèixer els motius que poden dur a errors d’interpretació.

— Capacitat per extreure informació quantitativa a partir dels mètodes bàsics de difracció d’electrons, de les imatges d’alta resolució i de les tècniques analítiques relacionades.

— Capacitat per valorar la idoneïtat d’utilitzar eines de microscòpia per resoldre un problema específic tenint en compte l’esforç humà i econòmic requerit i els resultats esperats.

— Capacitat per definir estratègies de caracterització utilitzant la microscòpia electrònica en funció de la problemàtica que cal resoldre i de la complementarietat amb altres tècniques de caracterització.

— Valorar la complementarietat de les observacions directes amb les eines de quantificació i simulació adequades per a l’anàlisi en profunditat de la informació.

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Conèixer els fonaments de la microscòpia electrònica i la instrumentació relacionada.

— Valorar adequadament els límits de resolució espacial i de dispersió en energia en el context global de les tècniques de caracterització.

— Conèixer els diferents mètodes de preparació de mostres per valorar-ne l’aplicabilitat en funció de la problemàtica específica i els possibles riscos de deteriorament o modificació de la mostra.

— Conèixer el panorama més actual sobre l’aplicació de les eines de microscòpia electrònica per a la caracterització morfològica i analítica de nanoestructures.

— Conèixer els fòrums internacionals de més prestigi per a la difusió dels avenços en microscòpia electrònica.

— Conèixer les instal·lacions de microscòpia de l’entorn proper i grans centres internacionals.

 

Referits a habilitats, destreses

— Estudiar i aprendre per compte propi.

— Treballar en equip.

— Adoptar una actitud crítica per valorar la conveniència i l’aplicabilitat dels diferents mètodes.

— Interpretar textos científics sobre la temàtica de l’assignatura.

— Redactar i comunicar resultats.

— Conèixer la terminologia específica d’aquest àmbit en llengua anglesa.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Avenços instrumentals en microscòpia electrònica

• Correctors d’aberració
• Monocromadors
• Detectors
• Mètodes avançats de preparació de mostres mitjançant feixos de ions focalitzats (FIB)

2. Microscòpia electrònica de transmissió d’alta resolució

• Contrast de fase
• Funció de transferència de contrast i resolució
• Processament digital d’imatges d’alta resolució
• Simulació d’imatges HREM
• Anàlisi de les fases geomètriques
• Aplicació a mida de deformacions i tensions en materials nanoestructurats

3. Espectroscòpia de pèrdua d’energia dels electrons (EELS)

• Mode d’escombratge-transmissió (STEM) i contrast d’angle alt en camp fosc (HAADF)
• L’espectre d’EELS i el cub de dades: imatge d’espectres (SI)
• Formació d’imatges filtrades en energia (EFTEM)
• Aplicació a materials nanoestructurats

4. Microscòpia analítica amb resolució atòmica: mapes espectrals

• Estructura fina del front d’absorció (ELNES, EXELFS)
• Quantificació química i determinació d’estats d’oxidació

5. Precessió electrònica

• Principis de cristal·lografia electrònica
• Mapes d’orientació cristal·lina

6. Tomografia electrònica

• Adquisició d’imatges i mètodes de reconstrucció 3D
• Tomografia analítica

7. Altres modes avançats d’observació i mesura

• Microscòpia electrònica in situ

• Holografia electrònica

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Se segueix una metodologia docent basada en les activitats següents:

— Classes de teoria magistrals.

— Resolució d’exercicis específics i qüestions de laboratori.

— Lectura i discussió de treballs científics.

— Treball en equip.

— Sessions de laboratori. Es fan quatre sessions de 2,5 h cadascuna. Es duen a terme bàsicament a les instal·lacions dels Centres Científics i Tecnològics (CCiTUB) i a la sala d’ordinadors de la Facultat de Física de la Universitat de Barcelona.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

Avaluació continuada

Es preveu una avaluació continuada formativa al llarg del curs basada en:
— Assistència a les pràctiques de laboratori i elaboració d’informes (45 %).
— Lectura de documents, exercicis i qüestionaris a classe (20 %).

Es preveu una avaluació acreditativa basada en:
— Examen final (35 %).

Així doncs, l’avaluació continuada del curs té un valor del 65 % de la qualificació final, i la nota de l’examen final constitueix el 35 % restant.

 

Avaluació única

L’estudiant que vulgui acollir-se a l’avaluació única ha de comunicar-ho al professorat coordinador de l’assignatura i notificar-ho oficialment a la coordinació del màster dins dels terminis establerts. Es pot optar per aquesta modalitat d’avaluació sempre que s’hagin fet les activitats obligatòries.

L’alumnat que s’aculli a aquesta modalitat també té dret a reavaluació, sempre que la nota de l’examen sigui superior a 3 punts sobre 10 i sempre que hagi fet totes les activitats programades a l’assignatura.