Se busca ampliar y reforzar las capacidades de fabricación, microestructuración y medición de películas de óxidos con distintas estructuras cristalinas con el objetivo de lograr materiales uniformes y reproducibles con dimensiones adecuadas según los objetivos:
OBJETIVO TECNOLÓGICO: poder escalar procesos de fabricación de películas de óxidos uniformes y reproducibles para conformar:
1. ELECTRODOS y ELECTROLITOS ultradelgados para pilas de combustibles y electrolizadores de alta temperatura soportadas sobre metales . En este tipo de configuración el material de soporte es un esqueleto metálico poroso sobre el cual se depositan capas de óxidos electroactivos (espesor de algunos micrones), permiten reducir notablemente las pérdidas óhmicas de los dispositivos, bajar la temperatura de operación y reducir los costos de fabricación , brindan un mejor acople entre materiales disminuyendo notablemente los problemas de delaminación asociados con diferencias en los coeficientes de dilatación térmica de los componentes.
3. FUNCIONALIZACIÓN de soportes estructurales y de interconexión eléctrica, en general basados en aleaciones metálicas, para lograr una mayor resistencia a condiciones extremas de temperatura y del medio. Se busca su protección con recubrimientos de películas de óxidos más refractarias.
2. SENSORES eléctricos, magnéticos y/o de gases para aplicaciones en dispositivos, en monitoreo y control, seguridad e higiene, etc.
Se busca escalar el depósito de películas gruesas y delgadas de óxidos por métodos químicos tipo sol gel haciendo uso de técnicas de mojado (spin y dip coating) desde el laboratorio hacia la fabricación de dispositivos.
OBJETIVO CIENTÍFICO: ampliar, agilizar y mejorar la calidad de la información sobre propiedades de interés (magnéticas, eléctricas, electroquímicas, etc) de óxidos y grafeno sobre óxidos, con especial énfasis en la correlación con propiedades composicionales y estructurales aplicando conceptos de:
1. LIBRERIAS de materiales para fabricar películas de óxidos con gradientes de composiciones sobre sustratos especialmente litografiados de manera de realizar estudios de propiedades de interés barriendo punto a punto a través del gradiente de composición.
2. PELÍCULAS de óxidos FUNCIONALES con características controladas y reproducibles que pueden utilizarse para estudiar propiedades de interés según sus funciones en distintos dispositivos tecnológicos.
3. MICROMANIPULACIÓN: obtener información sobre propiedades de transporte iónico y electrónico, capacidad electrocatalítica, interacciones gas-sólido en sus interfases, etc combinando litografía para microfabricación de contactos, spin/dip coating para el depósito de películas de óxidos, micromanipulación para conectar y medir las propiedades de interés.
Se busca fortalecer las capacidades experimentales que permitan estudiar el transporte eléctrico en sistemas micro estructurados de óxidos, logrando un mejor control de la microfabricación de celdas y dispositivos y su manipulación para una caracterización y análisis de datos sistemático y representativo.
Desarrollar HETEROESTRUCTURAS a base de metales y de óxidos magnéticos para estudiar fenómenos de transporte de espín en micro- y nanoestructuras.
Estudio de la dinámica de espín usando spin torque-ferromagnetic resonance en sistemas Y3Fe5O12/NM, (NM = Ru, Ta, W) y su respuesta eléctrica ante excitaciones magnéticas alternas con frecuencias del orden de los GHz.
Exploración de materiales alternativos al Y3Fe5O12 (YIG) para implementación en este tipo de sistemas.
Fabricar micro- y nano HETEROESTRUCTURAS óxido ferrimagnético/grafeno y óxido ferrimagnético/grafeno/metal para el estudio de dispositivos de baja disipación de potencia.
Crecimiento de sistemas bicapas YIG/2DM (2DM = materiales bidimensionales: grafeno o estaneno) para el estudio del transporte de espín y desarrollo de dispositivos electrónicos.
Microestructurar películas delgadas a base de óxidos y de metales para el desarrollo de celdas modelos, dispositivos, sensores, etc. utilizando técnicas de litografía óptica y eventualmente de litografía electrónica como herramienta para la caracterización de los dispositivos a base de óxidos mencionados en los objetivos específicos anteriores. El objetivo principal es extender la caracterización eléctrica de los sistemas estudiados y explotar la versatilidad de las técnicas de litografía y realizar un estudio a base de cientos de muestras en lugar de sistemas únicos e individuales.