Plan docente de la asignatura

 

 

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Datos generales

 

Nombre de la asignatura: Nanofotónica

Código de la asignatura: 571425

Curso académico: 2021-2022

Coordinación: Daniel Navarro Urrios

Departamento: Departamento de Física Aplicada

créditos: 2,5

Programa único: S

 

 

Horas estimadas de dedicación

Horas totales 62.5

 

Actividades presenciales y/o no presenciales

30

 

-  Teoría

Presencial

 

20

 

-  Teórico-práctica

Presencial

 

10

Trabajo tutelado/dirigido

12.5

Aprendizaje autónomo

20

 

 

Competencias que se desarrollan

 

Competencias básicas

— Capacidad para aplicar los conocimientos adquiridos y para resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinarios) relacionados con el área de estudio.

— Capacidad para integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de estos conocimientos y juicios.

— Capacidad para comunicar conclusiones (y los conocimientos y razones últimas que las sustentan) a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.

 

Competencias generales

— Capacidad para identificar el panorama científico e industrial del entorno próximo y a nivel nacional e internacional con relación al ámbito de la nanociencia y la nanotecnología.

— Capacidad para trabajar de forma autónoma, para gestionar el tiempo y los proyectos y para adquirir conocimientos específicos con el fin de acceder a programas de doctorado orientados a la nanociencia y la nanotecnología.

 

Competencias específicas

— Capacidad para reconocer los avances tecnológicos y las problemáticas de actualidad en el dominio de la nanotecnología como ciencia interdisciplinar.

— Capacidad para llevar a cabo tareas de investigación y desarrollo de nuevos materiales nanoestructurados y nanodispositivos con nuevas funcionalidades y posibilidades de aplicación en biotecnología, farmacoterapia, tratamiento y almacenamiento de la información y aprovechamiento energético.

— Habilidades y destrezas en el campo de la nanotecnología para el futuro establecimiento de líneas de investigación, desarrollo y producción en las empresas vinculadas al ámbito.

 

 

 

 

Objetivos de aprendizaje

 

Referidos a conocimientos

— Conocer las capacidades de la óptica y la fotónica en la escala nanométrica, tanto en sus vertientes científicas como tecnológicas.

— Diferenciar adecuadamente estas dos vertientes.

— Comprender las dificultades de acceso a la nanoescala mediante tecnología fotónica y las vías que permiten este acceso.

— Conocer las aplicaciones actuales de la nanofotónica en microscopía, biofísica experimental, fotónica integrada y comunicaciones, sensores, etc.

 

 

Bloques temáticos

 

1. Microscopía óptica y campo próximo

*  Límite de resolución de Rayleigh y microscopía de fluorescencia. Microscopio confocal, «spinning-disk» y multifotón

*  Microscopía óptica superresolvente: STED y PALM/STORM. Técnicas fluorescentes de caracterización: FRAP y FRET

*  Ondas evanescentes y campo próximo. Espectro de ondas planas e información sub-lambda. Microscopía TIRF y SNOM

2. Plasmónica

*  Definición de plasmón superficial-polaritón. Estructura de un plasmón superficial

*  Óptica en medios conductores. Constante dieléctrica compleja y frecuencia de plasma

*  Condiciones de acoplamiento, métodos de inducción de plasmones: Otto, Kretschmann-Raether, nanocorrugaciones. aplicaciones: nanoóptica, superlentes, transmisión extraordinaria de luz

*  Plasmones localizados

*  Biodetección mediante resonancia de plasmones superficiales (SPR)

3. Cristales fotónicos

*  

  • Introducción a los cristales fotónicos: 1D, 2D y 3D
    • Introducción de defectos en cristales fotónicos: cavidades y guías de ondas
    • Algunas aplicaciones de los cristales fotónicos
  • Cavidades optomecánicas basadas en cristales fotónicos
    • Caracterización óptica de una cavidad de cristal fotónico optomecánico (actividad y tarea de laboratorio)

4. Pinzas ópticas

*  Fotones y momento. Fuerzas ópticas: órdenes de magnitud. Atrapamiento óptico estable: fuerzas de gradiente y dispersión

*  Tecnología de pinzas ópticas. Sistemas multitrampa: AOD y HOT. Momento angular y vórtices ópticos. Aplicaciones

*  Medida de fuerzas ópticas y aplicaciones cuantitativas: biofísica de moléculas individuales. Motores moleculares

 

 

Metodología y actividades formativas

 

— Clases magistrales.

— Trabajo en grupo.

— Prácticas.

 

 

Evaluación acreditativa de los aprendizajes

 

Evaluación continua

— Trabajos (30-40 %).

— Presentación pública (60-70 %).

A lo largo del curso se harán entregas de trabajos sobre temas específicos (30-40 %), además de una presentación pública sobre uno de los temas de la asignatura (70-60 %). Hay que superar cada una de las actividades con una nota mínima de 4 sobre 10.


Reevaluación

Podrá optarse a un examen de reevaluación, siempre que se hayan realizado todas las actividades programadas en la asignatura.

 

Evaluación única

En caso de acogerse a la evaluación única, el estudiante deberá comunicarlo al profesorado coordinador de la asignatura y notificarlo oficialmente a la coordinación del máster dentro de los plazos establecidos, teniendo derecho a realizar el examen final siempre que haya hecho las actividades obligatorias.


Reevaluación

El alumnado que se acoja a esta modalidad también tendrá derecho a un examen de reevaluación, siempre que haya realizado todas las actividades programadas en la asignatura.