|
Pla docent de l'assignatura
|
|
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.
|
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.
|
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
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.
|
Fonts d'informació bàsica
|
Consulteu la disponibilitat a CERCABIB
Llibre
Egerton, R. F. Electron energy-loss spectroscopy in the electron microscope. 2nd ed. New York [etc.] : Plenum Press, 1996 
Ed. de 1986
Fultz, Brent ; Howe, James M. Transmission electron microscopy and diffractometry of materials. 4th ed. Berlin : Springer, 2013 
https://cercabib.ub.edu/discovery/search?vid=34CSUC_UB:VU1&search_scope=MyInst_and_CI&query=any,contains,b1829782*
Goodhew, Peter J. ; Humphreys, F. J. ; Beanland, Richard. Electron microscopy and analysis. 3rd ed. London : Taylor & Francis, 2001 
2a ed.
Transmission Electron Microscopy. M D.B. Williams, C.B. Carter.Plenum Press, New York, (1996). ISBN: 0-306-45247-2 