Encabezado Facultad de Ciencias
Presentación

Física (plan 2002) 2024-1

Octavo Semestre, Laboratorio de Física Contemporánea I

Grupo 8301, 24 lugares. 24 alumnos.
Medición de constantes y efectos cuánticos
Laboratorio Alejandro Rosado Fuentes ma ju 18 a 21
Laboratorio Daniel Pérez Calixto
Laboratorio Marco Antonio Sánchez Alejo
Laboratorio Julio César Cruz Cárdenas
Ayud. Lab. Benjamín Jorge Mata Olguín ma ju 18 a 21
Ayud. Lab. Daniel Pulido Arévalo

 

Primera reunión sincrónica: MARTES 15 de agosto del 2023, a las 18:00 hrs @ Laboratorio de Física Contemporánea I

Por la salud de todos, acataremos las medidas de salubridad que indique la Comisión Local de Seguridad de la Facultad de Ciencias. Es responsabilidad de todos.

La información del curso y los acuerdos a los que lleguemos en la primera sesión se subirá a un Class Room, ahí mismo se subirán los trabajos asignados en este curso. Los estudiantes serán invitados al Class Room vía su correo @ciencias.unam.mx. Favor de tener su coreo de la Facultad actualizado y disponible para que reciban la invitación.

Requisitos del curso:

1) Haber cursado y aprobado TODOS los laboratorios anteriores a éste.
2) Haber cursado y aprobado Introducción a la Física Cuántica.
3) Dar de alta y utilizar su correo @ciencias.unam.mx.
4) Contar con su credecianl de estudiante vigente para solicitar material para realizar los experimentos.
5) Disponibilidad de tiempo para coordinarse y trabajar con su compañero de equipo dentro y fuera del aula y del horario del curso.
6) Saber operar multímetros, osciloscopios, fuentes de voltaje y electrómetros.
7) Saber pedir, buscar y leer los manuales de los equipos que van a utilizar.
8) Saber leer y seguir un circuito eléctrico.
9) Una vez con acceso al ClassRoom, TODOS deberán subir su Historial Académico (sencillo, PDF de la página de la Facultad).

Forma de trabajo

En grupos de 2 alumnos. Se realizarán un mínimo de 4 prácticas durante el semestre, cada una con duración aproximada de 1 mes. Este curso tiene la modalidad de "rotativo", es de caracter OBLIGATORIO que haya siempre un equipo de trabajando con cada profesor de los "rotativos" (Dr. Daniel Pérez Calixto, Dr. Marco Antonio Sánchez Alejo y M.C.I.M. Julio César Cruz Cárdenas). Los profesores de cada rotativo son los encargados de la forma de trabajo y evaluación en sus respectivos experimentos y es independiente del resto de los experimentos, en los cuales el encargado es el profesor titutlar M. en C. Alejandro Rosado Fuentes.

Tipos de prácticas

Todos los experimentos son para desarrollarse completamente en el aula. Es responsabilidad de cada alumno coordinarse con su compañero de equipo para cumplir con el trabajo. Los experimentos pueden seleccionarse de:
1) experimentos propuestos en la materia,
2) experimentos propuestos por los profesores de los "rotativos" y
3) proyecto propuesto por los alumnos.

Una vez asignado el experimentos los alumnos deben de estudiar la teoría asociada, el dispositivo experimental, el funcionamiento de los equipos, explicar qué se va a medir y cómo se procesarán los datos. Esta información debe de ser expuesta al profesor y/o ayudante en el aula. Aprobada esta exposición los alumnos procederán a realizar el experimento. Una vez finalizado el experimento, se asignará el siguiente manteniendo la misma forma de trabajo. A la semana de haber finalizar el experimento los alumnos deberán entregar el reporte y la bitácora correpondiente. Al finalizar todos los grupos cada experimento se realizará un seminario donde deberán exponer su trabajo antes sus compañeros y profesores.

Rotativos

  1. Dr. Daniel Pérez Calixto
  2. Dr. Marco Antornio Sánchez Alejo
  3. M.C.I.M. Julio César Cruz Cárdenas

Forma de evaluación

La evaluación de los "rotativos" es fijada por los profesores a cargo de cada uno. A continuación se menciona como serán evaluadas las prácticas a cargo del titutlar del curso. Los porcentajes que se muestran son la propuesta del profesor titular y el ayudante, NO son definitivos ya que serán discutidos en la primera sesión del curso y los mismos serán fijados por los ESTUDIANTES. El modo de evaluación contempla:
  • Reportes de prácticas (algúnos serán en equipo, otros individuales) ---- 40%
  • Bitácora (individual) ---- 30%
  • Exposiciones semanales y seminarios (en equipo) ---- 15%
  • Producto de divulgación (individual) ---- 15%
La calificación final del curso será el promedio ponderado, de acuerdo al número de prácticas que se realicen, de las calificaciones obtenidas con el profesor titular y con los profesores de los "rotativos". Se fijarán fechas para le entrega de los artículos de divulgación y seminarios. Los detalles de cada rubro a calificar se verán en la primera sesión de laboratorio. Los lineamientos que se discutirán y los porcentajes de evaluación serán subidos en formato PDF a la plataforma Class Room del curso.

Información de Rotativo:

Título de la práctica: Depósito y caracterización de películas delgadas.

Se realizará en el Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM. En el Laboratorio L-E-006 que en el edificio E.

Duración: 6 horas/semana

Objetivo:

Depositar películas delgadas con una de las siguientes técnicas:

  1. Sputtering con magnetrón
  2. Cátodo hueco
  3. Arco catódico

(la técnica dependerá del equipo que este activo y de la demanda que se tenga en el laboratorio)

Para desarrollar el punto anterior, los estudiantes deberán aprender acerca de los sistemas de vacío y electrónica asociada a cada técnica de depósito, como son: medidores de presión,flujómetros, fuentes DC, Rf y pulsadas, etc.

Además, podrán desarrollar uno de los siguientes puntos:

  1. Aprender a caracterizar el plasma que asiste a la técnica el depósito vía Optical Emission Spectroscopy, OES, para analizar las especies neutras y excitadas del plasma y correlacionarlas con las propiedades finales de la película, ya sea, espesor, composición, dureza, etc.
  2. Caracterizar las propiedades mecánicas de las películas depositadas con un tribómetro, para estudiar las propiedades de desgaste y dureza.
  3. Medir el espesor las películas con un perfilómetro electromecánico u óptico

Dependiendo del tiempo y de la disposición de los equipos del IIM, se podrá escoger una de las siguientes técnicas de caracterización de las películas depositadas:

  1. Difracción de rayos-x, XRD
  2. Espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X, XPS
  3. Microscopia electrónica de barrido, SEM.

Programa/diseño de la clase por semana:

1ra: Exposición teórica por parte de los estudiantes acerca de la técnica de depósito usada, sistemas de vacío, electrónica asociada y de la técnica de caracterización a usar. Con asesoría y evaluación de mi parte.

2da: Depósito de una película delgada. El material/blanco a depositar estará en función del que esté colocado/en uso en la cámara de depósito. Puede ser Si, Al, Ti, C, o una combinación de materiales para realizar co-sputtering.

3ra: Caracterización del plasma; Sí es a través de OES, se monta el sistema de medición y se caracteriza el plasma. Sí es otra técnica solicitada, que se espera puedan ser dos, una con el equipo que se encuentra en el laboratorio, perfilómetria y/o tribologica, y otra que se encuentra dentro de las instalaciones del IIM, SEM, XRD o XPS.

4ta: Análisis de los resultados encontrados

La entrega del reporte será posterior al término de la práctica. Se determinará con respeto al tiempo que tome realizar la caracterización de la película depositada.

Evaluación:

Reporte (80%) y participación en clase (20%).

Bibliografía:

  1. Principles of Vapor Deposition of Thin Films. K. S. Sree Harsha. Elsevier Science. 2006. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-044699-8.X5000-1
  2. Handbook of physical vapor deposition (PVD) processing. D. M. Mattox. 2nd. Edition. Elsevier Science 2010.
  3. Materials Science of Thin Films. M. Ohring. 2nd Edition. Academic Press 2002.
  4. Reactive Sputter Deposition. D. Depla, S. Mahieu. Springer. 2008

 


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