“PROCESADO DE SUPERFICIES Y CAPAS NANOESTRUCTURADAS”
(“Plasmas and Ion BEams for Nanostructured Surfaces and Coatings processing”)
Instituto de Ciencia de Materiales, CSIC
Dirección Postal: Cantoblanco. 28049 Madrid

Las actividades científicas del grupo de “Procesado de superficies y capas nanoestructuradas” del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) se centran fundamentalmente en el desarrollo de nuevos materiales en forma de lámina delgada, utilizando para ello herramientas analíticas de superficies y técnicas de vacío. Los aspectos básicos están orientados al conocimiento de los fenómenos de superficie y su interacción con partículas generadas en las descargas por plasmas (especies precursoras, iones, etc).

El objetivo último es la funcionalización de superficies mediante procesado con plasmas o a través del depósito de capas y recubrimientos nanoestructurados, todo ello con vistas a su utilización en diferentes aplicaciones tecnológicas, p.e. de tipo tribomecánico (capas duras o lubricantes), electrónico (materiales aislantes o semiconductores), óptico (películas trasparentes y antirreflectantes) o biomédico (mejora de la biocompatibilidad). En los últimos años, los esfuerzos de investigación se han centrado en el desarrollo de láminas delgadas de compuestos binarios y ternarios de metales de transición (óxidos, nitruros, y carburos) y en otros materiales basados en compuestos de carbono, boro y nitrógeno. También se han estudiado procesos de nanoestructuración auto-organizada de superficies por haces de iones. Aparte de estas actividades, un aspecto importante del trabajo ha sido, así mismo, el estudio y la caracterización de los materiales y nanoestructuras generadas mediante técnicas analíticas de superficies y radiación sincrotrón.

Actualmente, las líneas fundamentales de investigación se centran en los siguientes puntos:

• Estudio de los procesos de crecimiento de capas delgadas:
  Las capas son depositadas mediante técnicas de deposición en vacío de tipo físico o químico a partir de la fase vapor (técnicas de PVD y CVD, respectivamente). Las actividades más importantes se centran en el desarrollo del proceso de deposición (cinética de crecimiento, especies activas en la reacción de deposición, etc.) así como en las variables que afectan el proceso (presión, temperatura, gases precursores, etc.) con objeto de optimizar las propiedades de las capas depositadas. El departamento dispone de diversos equipos de PVD y CVD, algunos de ellos desarrollados en el laboratorio (técnicas de sputtering, arco catódico, evaporación asistida, bombardeo iónico, tratamientos de plasma, etc).
• Modelización de los  fenómenos de crecimiento y erosión iónica:
  El análisis de los mecanismos de capas crecimiento y/o erosión de superficies se lleva a cabo mediante la observación microscópica de la evolución de la morfología de la superficie durante los procesos de crecimiento o erosión por bombardeo iónico Para ello se utilizan técnicas de microscopía electrónica (SEM) y de tipo sonda, tales como la microscopía de fuerzas atómicas (AFM) y de efecto túnel (STM). De esta forma, es posible identificar los mecanismos microscópicos que operan en estos procesos y que controlan la morfología superficial. De particular interés son los mecanismos de erosión que derivan en la formación “auto-organizada” de patrones (ondulaciones periódicas, etc).

El equipo está formado por un total de 9 investigadores y estudiantes de doctorado dirigidos por el Prof. J.M. Albella, ( Esta dirección de correo electrónico está protegida contra los robots de spam, necesita tener Javascript activado para poder verla ), trabajando en diferentes proyectos de investigación. En los últimos años, el grupo ha suscrito numerosos contratos de investigación con entidades públicas y privadas, a nivel nacional (Plan Nacional, CONSOLIDER-INGENIO, CDTI, ISOFOTON, etc) y con la UE (Programa Marco V, VI, y VII) en el área de recubrimientos cerámicos, materiales ópticos y electrónicos, etc. Mantiene además una estrecha colaboración con diversos Departamentos de la Universidad Autónoma de Madrid, participando en proyectos de investigación conjunta así como en la docencia a nivel de 3º Ciclo. Fruto de toda esta actividad ha sido la publicación en los últimos 10 años de más de un centenar de trabajos de investigación (incluyendo varias patentes, dos libros de carácter científico-académico, trabajos de divulgación y diversas monografías).  Más información puede encontrarse en la página Web:
http://www.icmm.csic.es/deptos/fisica_superficies.html