Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 51 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 9 Clase Interactiva: 12 Total: 75
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física Aplicada, Física de Partículas
Áreas: Física Aplicada, Física da Materia Condensada
Centro Facultade de Física
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
Esta materia oriéntase ao estudo dos procesos de formación e características estruturais das superficies e as interfases tanto dende un punto de vista microscópico como macroscópico, así como das suas particulares propiedades físicas, as cales xa se aplican, ou son susceptibles de ser aplicadas, en diversos sectores tecnolóxicos e produtivos.
Resultados da aprendizaxe:
1. Familiarizar o estudante cos conceptos básicos da Física de superficies e interfases e que aplique os coñecementos de Física adquiridos no grao no estudo das superficies e interfases dos materiais.
2. Coñecer os mecanismos físico-químicos de formación de superficies e interfases sólidas e líquidas e a súa caracterización estrutural.
3. Entender a orixe física das propiedades de superficies e interfases e como poden ser explotadas para distintas aplicacións.
Estrutura física das superficies sólidas: Definición, modelización, estrutura de superficies, defectos en superficies, efectos cooperativos, reconstrución superficial, caracterización estrutural e composicional de superficies.
Propiedades de superficies: Propiedades electrónicas: O modelo de Jellium. Barreiras superficiais. Función traballo e a súa medida. Estados superficiais. Plasmóns. Mobilidade superficial: dinámica superficial de rede, e difusión superficial.
Forzas superficiais e interfaciais: Potenciais atómicos repulsivos. Forzas de cristais líquidos. Transicións de fase en cristais líquidos. Propiedades e aplicacións. Forzas de Van der Waals. Forzas superficie-partícula: forzas electrostáticas e dobre capa eléctrica. Forzas de solvatación.
Interfases sólido-líquido: Tensión superficial en líquidos e sólidos: Medida. Traballo de cohesión e adhesión. Efecto de temperatura e curvatura na tensión superficial. Capilaridade: A ecuación de Laplace. Interfases con simetría axial. Balance de forzas de tres fases en contacto: Ecuación De Young, triángulo de Neumann. Ángulo de contacto. Histérese do ángulo de contacto. Efectos de condensación en capilares: Ecuación de Kelvin.
Mollado de superficies: Termodinámica de mollado. Calores de inmersión. Punto crítico. Aspectos cinéticos do mollado. Efectos competitivos. Rugosidade e ecuación de Wenzel. Heteroxeneidade físico-química.
Termodinámica e cinética de adsorción en superficies e interfases: O potencial de Gibbs. Sistemas mono e pluricomponentes. Calores de adsorción. Adsorción na interfase sólido-vapor e sólido-líquido. Fisisorción e quimisorción. Isotermas de adsorción en interfases sólido-vapor. Isotermas de adsorción en interfases sólido-líquido. Aspectos cinéticos dos procesos de adsorción. Catálise heteroxénea. Aplicacións.
Monocapas: Definición. Tipos de monocapas. Estados físicos das monocapas. Formación de monocapas: Langmuir-Blodgett. Monocapas autoensambladas.
Crecemento e epitaxia: Definición de interfase. Tipos. Tensión e cisalla. Enerxía libre interfacial e enerxía de deformación. Modos de crecemento. Nucleación. Técnicas de deposición.
Bibliografía básica:
- ROSEN, M. J. “Surfactants and Interfacial Phenomena”. Ed. John Wiley&Sons, 1978.
(Na rede pode atoparse a versión electrónica da súa 3ª edición.)
Bibliografía complementaria:
-VANS, D. F, WENNERSTRÖM, H. “The Colloidal Domain. Where Physics, Chemistry, Biology and Technology Meet”. Ed. VCH Publishers Inc, NY. 1994.
-HAMLEY, I. W., "Introduction to Soft Matter: Polymers, Colloids, Amphiphiles and Liquid Crystals". Ed. John Wiley & Sons, Chichester, UK. 2000.
-HAMLEY, I. W., "Introduction to Soft Matter: Synthetic and Biological Self-Assembling Materials". Ed. John Wiley & Sons, Chichester, UK. 2007.
-ISRAELACHVILI, J. C. “Intermolecular and Surface Forces”. Ed. Academic Press, Londres, 1995.
- MOROI, Y. “Micelles, Theoretical and Applied Aspects”. Ed. Plenum Publishing Corporation, NY, 1992.
- TANFORD, C. “The Hydrophobic Effect: Formation of Micelles and Biological Membranes”. Ed. Krieger Publishing Company, Florida, 1991.
-HUDSON J. B. “Surface Science, An Introduction”. Butterworth-Heinemann, 1992.
- WOODRUFF D.P. “Modern Techniques of Surface Science.”Cambridge University Press, 1994.
- M. PRUTTON. “Introduction to Surface Physics”. Oxford University Press. 1998.
-Surfaces, Interfaces, and Colloids: Principles and Applications. D. Myers, John Wiley and Sons, 1999.
- KOLASINSKI K. W. “Surface Science: Foundations of Catalysis and Nanoscience”. Wiley. 2009
Ademais, o profesorado porá material docente a disposición do alumnado na Aula Virtual.
Básicas e xerais:
CG01 - Adquirir a capacidade de realizar traballos de investigación en equipo.
CG02 - Ter capacidade de análise e de síntese.
CG03 - Adquirir a capacidade para redactar textos, artigos ou informes científicos conforme aos estándares de publicación.
CG04 - Familiarizarse coas distintas modalidades usadas para a difusión de resultados e divulgación de coñecementos en reunións científicas.
CG05 - Aplicar os coñecementos á resolución de problemas complexos.
CB6 - Posuír e comprender coñecementos que acheguen unha base ou oportunidade de ser orixinais no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación
CB7 - Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en contornos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo
CB8 - Que os estudantes sexan quen de integrar coñecementos e enfrontarse á complexidade de formular xuízos a partir dunha información que, sendo incompleta ou limitada, inclúe reflexións sobre las responsabilidades sociais e éticas vencelladas á aplicación dos seus coñecementos e xuízos
CB9 - Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan a públicos especializados e non especializados dun xeito claro e sen ambigüidades
CB10 - Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en grande medida autodirixido ou autónomo.
Transversais:
CT01 - Capacidade para interpretar textos, documentación, informes e artigos académicos en inglés, idioma científico por excelencia.
CT02 - Desenvolver a capacidade para a toma de decisións responsables en situacións complexas e/ou responsables.
Específicas:
CE08 - Adquirir un coñecemento en profundidade da estrutura da materia no réxime de baixas enerxías e a súa caracterización.
CE09 - Dominar o conxunto de ferramentas necesarias para que poida analizar os diferentes estados en que pode presentarse a materia.
Activarase un curso na plataforma Moodle do Campus Virtual, á que se subirá información de interese para o alumnado así como material docente diverso.
As actividades a partir das cales se desenvolverá a docencia serán de varios tipos: clases teóricas, seminarios e prácticas de laboratorio.
A participación do alumno será esencial nas clases de seminario e as prácticas.
Entregaráselle ao estudante todo o material base necesario para o estudo da materia, así como para a realización das prácticas. Así mesmo, o alumnado terá á súa disposición horas de titorías para a discusión individualizada de todas as dúbidas que xurdan sobre o contido da materia. Estas titorías poderán ser presenciais ou telemáticas; se son telemáticas requirirán de cita previa, o que tamén é recomendable para as presenciais.
A asistencia a clase será obrigatoria e a avaliación será continua. Terase en conta a participación do alumnado na aula, así como o seu desempeño na realización das tarefas e exercicios propostos e nas prácticas de laboratorio. Adicionalmente, cada estudante exporá un traballo monográfico dun tema da bibliografía recente de interese para o curso.
Excepcionalmente poderase realizar un exame final da materia.
Para os casos de realización fraudulenta de traballos, exercicios ou probas será de aplicación o recollido na ‘Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións’.
Asistencia a clases teóricas 18 h
Actividades interactivas na aula e no laboratorio 12 h
Asistencia a titorías 1 h
Traballo persoal e outras actividades 44 h
Linguas nas que se imparte a materia:
Castelán (1ª parte) e galego (2ª parte)
Maria Del Pilar Brocos Fernandez
Coordinador/a- Departamento
- Física Aplicada
- Área
- Física Aplicada
- Teléfono
- 881813961
- Correo electrónico
- pilar.brocos [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
Silvia Barbosa Fernandez
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física da Materia Condensada
- Correo electrónico
- silvia.barbosa [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
| Mércores | |||
|---|---|---|---|
| 17:15-18:30 | Grupo /CLE_01 | Galego, Castelán | Aula 7 |
| Xoves | |||
| 17:15-18:30 | Grupo /CLE_01 | Galego, Castelán | Aula 7 |
| 20.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 5 |
| 01.07.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 5 |