Technical description of the equipment

JEOL JEM ARM200 cF

JEOL JEM 2100HT

Need and description of the action

Adquisición, instalación y puesta a punto de microscopios electrónicos de transmisión de ultra alta resolución con correctores de aberración en las lentes condensadora y de objetivo. La mejora del comportamiento de materiales útiles para la sociedad del bienestar necesita de un profundo conocimiento de su estructura para poder establecer con precisión la relación entre ésta y sus propiedades. Para ello, es imprescindible utilizar técnicas que proporcionen información estructural y analítica a nivel atómico que pude conseguirse en la actualidad a partir de la reciente incorporación de correctores de aberración a la microscopia electrónica de transmisión.

Target

Los objetivos de esta propuesta se dirigen a la creación de una Instalación Científico Tecnológica Singular (ICTS) de Microscopia Avanzada aprovechando los equipos disponibles en el Centro Nacional de Microscopía Electrónica de la UCM en el Campus de Excelencia Internacional Moncloa, dotándola de microscopios electrónicos de última generación que alcanzan resolución sub-Angstrom debido a la utilización de correctores de aberración esférica de las lentes, ya sea en la condensadora o en la de objetivo.

Los avances recientes en la instrumentación posibilitan una profundización extraordinaria en el estudio de las relaciones estructura-propiedades de la materia que revertirán tanto en el conocimiento básico como aplicado. En este contexto, se hace imprescindible la adquisición de técnicas que permitan una resolución mejor que la que se consigue con las técnicas ya existentes para avanzar en la comprensión de determinados comportamientos de interés. Es de destacar, el carácter cada vez más multidisciplinar de los retos científicos que se plantean hoy en día, de ahí la necesidad de una ICTS en la que se aborden y resuelvan problemas relacionados con las áreas de materiales.

En este ámbito, el uso combinado de los correctores de aberración esférica con las técnicas de espectroscopia de dispersión de energías (EDS) y espectroscopia por pérdida de energía de los electrones (EELS) y contraste en Z (HAADF) permitirá resolver problemas estructurales composicionales locales y será de gran utilidad para el estudio de los nanomateriales.

International aspects

Además de los grupos que coordinan la ICTS existen otros muchos, con los que la UCM mantiene estrechas colaboraciones, que han venido utilizando las instalaciones existentes. Además, hay una amplia comunidad de empresas y grupos que trabajan en diferentes áreas de la ciencia de materiales, en Madrid, el resto de España e internacionales, que utilizan regularmente el CAI de Microscopia Electrónica de la UCM y que obviamente estarían interesados en la utilización de la nueva ICTS.

En esta Instalación, concebida como un centro de servicio abierto a la comunidad nacional e internacional, se han realizado servicios a grupos de investigación de toda España y también se han registrado usuarios de otros países. Estos grupos pertenecen a un amplio espectro de áreas que se sirven de la microscopía electrónica y sus técnicas asociadas entre las que hay que citar la física, la química, la ciencia de materiales, la geología, las bellas artes y diferentes ingenierías.

Expected impact

Consolidación de las técnicas de microscopía electrónica para la resolución estructural y analítica de materiales estructurales y funcionales a nivel atómico y formación de jóvenes científicos en el uso de microscopios de cátodo frío y resolución sub-Angstrom únicos en España.

Financing programs

INNOCAMPUS, financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad

Subprograma B, financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad

Related publications with Campus Moncloa citation

R. Cortés-Gil, M.L. Ruiz-González, J.M. Alonso, M. García-Hernández, A. Hernando, J.M. González-Calbet Magnetoresistance and Ferromagnetism in Disordered LaCu0.5Mn0.5O3 Perovskite Chem. Mater. 2013. 25, 2100−2108 M. Hernando, L. Miranda, A. Varela, K. Boulahya, S. Lazar, D. Sinclair, J. M. González-Calbet, M. Parras Direct atomic observation in powdered 4H-Ba0.8 Sr0.2Mn0.4Fe0.6O2.7 Chem. Mater. 2013. 25, 548-554 M. Parras, A. Varela, R. Cortés, K. Boulahya, A. Hernando, J. M. González-Calbet, Room temperature ferromagnetism in reduced rutile TiO2- J. Phys. Chem. Lett. 2013. 4, 2171-2176 A. Querejeta-Fernández, J.C. Hernández-Garrido, H. Yang, Y. Zhou, A. Varela, M. Parras, J.J. Calvino, J.M. González-Calbet, P.F. Green, N.A. Kotov Unknown Aspects of Self-Assembly of PbS Microscale Superstructures ACS Nano. 2012. 6(5), 3800-3812 L. Miranda, K. Boulahya, D.C. Sinclair, M. Hernando, A. Varela, J.M. González-Calbet, M. Parras Structure–property relations in anion deficient 5H- and 3C-polytype Ba(Ti,Co)O3−δ perovskites J. Mater. Chem. 2012. 22, 15092-15103 R. Cortes-Gil, L. Ruiz-González, J. M. Alonso, M. García-Hernández, A. Hernando, J.M. González-Calbet Stair-like Metamagnetic Transition Induced by Controlled Introduction of Oxygen Deficiency in La0.5Ca0.5MnO3−δ Chem. Mater. 2012. 24, 2519-2526 I. López, A.D. Utrilla, E. Nogales, B. Méndez, J. Piqueras, A. Peche, J. Ramírez-Castellanos, J.M. González-Calbet In-Doped Gallium Oxide Micro- and Nanostructures: Morphology, Structure, and Luminescence Properties J. Phys. Chem. C. 2012. 116, 3935-3943 Y. Pérez, M. L. Ruiz-González, J. M. González-Calbet, P. Concepción, M. Boronat, A. Corma Shape-dependent catalytic activity of palladium nanoparticles embedded in SiO2 and TiO2 Catalysis Today. 2012. 180(1), 59-67 D. Arcos, V. Fal-Miyar, E. Ruiz-Hernández, M. García-Hernández, M. L. Ruiz-González, J. M. González-Calbet, M. Vallet-Regí. Supramolecular mechanisms in the synthesis of mesoporous magnetic nanospheres for hyperthermia J. Mater. Chem. 2012. 22, 64-72