Servicios

Listado de Servicios

• Espectroscopia Raman.
• Fotoluminiscencia resuelta en tiempo.
• Espectroscopia de bajas temperaturas (1.5 K).
• Micro-fotoluminiscencia.
• Medidas de propagación en guías de onda y emisión láser.
• Medidas de fotoconductividad y espectroscopia de electro-absorción.

Descripción

El laboratorio está dotado de una serie de técnicas que dan información sobre procesos de emisión de luz en materiales, procesos de conversión de energía (tales como procesos fotovoltaicos o fotocatálisis) y propiedades ópticas de materiales a través de la interacción con la luz. Para ello el laboratorio contiene una amplia gama de fuentes de luz pulsadas capaces de irradiar impulsos con duraciones que van desde 1 milisegundos hasta 120 femtosegundos. De entre las fuentes de luz resalta un láser Nd:YAG Continuum acoplado a un oscilador óptico paramétrico (OPO) con capacidad para emitir impulsos de luz de 4 ns en un rango muy amplio de frecuencias desde 220 nm a 1700 nm con un ancho de línea de 0.075 cm^-1 y 10 Hz de repetición. Este láser se complementa con otros láser de Nd:YAG con emisión a 355 nm y 266 nm y duración de 0.3 ns y 6 ns y diodos de picosegundos con emisión a 320, 405 y 780 nm, que dan lugar a un abanico de posibilidades para la realización de espectroscopia y experimentos de fotoluminiscencia y Raman.

La detección óptica se realiza con espectrómetros (espectrómetro Princeton f = 50 con cámara CCD refrigerada con nitrógeno líquido) y detectores de un solo canal (fotomultiplicadores, fotodiodos de silicio, InGaAs, de avalancha, InSb). Entre el equipamiento disponible destaca también un espectrómetro Raman construido en el laboratorio, que permite la adquisición de espectros Raman hasta al menos 60 cm^-1 de la línea láser (785nm) con resolución de hasta 0,05 cm^-1 con alta eficiencia de luz. La detección resuelta en tiempo se realiza a través de un correlador temporal por conteo de fotones (TCSPC) (resolución temporal 80 ps), osciladores de muestreo con frecuencia de operación de 4 GHz (resolución temporal en el ns) o a través de mezcla no-lineal de fluorescencia con haz de láser de femtosegundos, (resolución temporal de 150 fs). Las medidas a baja temperatura se realizan con criostatos de Helio de baño (Tecnovac) o de flujo continuo (Optistat CFV Oxford Instruments) dotados ambos de controladores de temperaturas desde Helio liquido (4.2K) o He superfluido (1.5K) hasta altas temperaturas 450K.

Tipos de muestras

El laboratorio permite el estudio de un gran número de muestras incluyendo moléculas y polímeros conjugados (en disolución y en capa fina), materiales bidimensionales (grafeno, MoS₂, WSe₂ y otros dicalcogenuros…) o nanoestructuras basadas en carbono tales como nanotubos, nanoribbons y nanografenos.

Las muestras sólidas deben venir depositadas en sustratos transparentes inertes bajo irradiación con visible o ultravioleta tales como cuarzo, sílice amorfo (spectrosilB) o CaF₂ o bien en sustratos reflectantes igualmente resistentes a la fotoirradiación. El tamaño de las muestras es dependiente del tipo de técnica a realizar. Para medidas estándar de fotoluminiscencia se aconsejan muestras en sustratos de entorno a 1x1 cm. Las medidas a bajas temperaturas requieren de sustratos no superiores a este tamaño debido a las restricciones geométricas del criostato donde se introducen las muestras. Las medidas de Raman o micro-fotoluminiscencia se podrán realizar en áreas pequeñas en el orden de 1-10 mm².   Cada muestra deberá llegar a este Servicio fijada en el interior de un recipiente, cajita o contenedor individual limpio e inerte y claramente etiquetado adaptado a cada tipo de muestra, y que evite en lo posible la contaminación de la superficie. En caso de dudas sobre la geometría de las muestras se aconseja contactar con el responsable del laboratorio. En el caso de muestras liquidas, se aconseja el uso de cubetas de cuarzo espectroscopia que están disponibles en el laboratorio. Las muestras tienen que estar sometidas a criterios de seguridad. El laboratorio no aceptará muestras de tipo radiactivo, bacteriológico o muestras que de cuya exposición se puedan derivar riesgos para la salud o para los equipos. Aquellas muestras que contengan cualquier tipo de componente o contaminación clasificado como sustancia tóxica o peligrosa deben obligatoriamente ser declaradas como tales. En el caso de una descripción errónea de la muestra u omisión por parte del solicitante (intencionada, por error o por desconocimiento) de algún aspecto relevante de la misma que conlleve la repetición de análisis o de cualquier tipo de daño de los equipos, el usuario se hará responsable y asumirá los costes derivados de las posibles reparaciones. Será preciso y se recomienda siempre ponerse en contacto previamente con el personal del Servicio para informar de las características de las muestras y de las medidas que se solicitan.

Funcionamiento del servicio

Se requerirá de un primer contacto con el personal del laboratorio para concretar el tipo de caracterización así como el tipo y número de muestras y sus características. Se concordará el periodo para realizar los experimentos, el modo de envío de las muestras y el presupuesto orientativo para la realización de las medidas. Posteriormente a la reunión el usuario deberá cumplimentar la Solicitud de Acceso descargable en la web donde además dejará recogido el tipo de caracterización solicitado, tipo de muestras, fecha para la realización de la caracterización según lo acordado en la reunión preliminar y los datos de contacto. Este impreso será entregado o enviado junto con las muestras. Previamente a la solicitud del servicio y al envío de las muestras, el usuario se pondrá en contacto con el personal del Servicio para informar y concretar de las particularidades y requisitos de las muestras, acordar las condiciones de medida, los plazos aproximados y presupuesto orientativo. Las muestras pueden ser depositadas o personalmente en IMDEA Nanociencia (Laboratorio B45), o enviadas por compañía de transportes/mensajería a la dirección de contacto en cuyo caso el envío, que deberá estar correctamente identificado, será a cargo del usuario. Se recomienda avisar del envío y fecha de llegada de las muestras para su recogida por parte del Servicio, que comunicará al usuario la llegada y las posibles incidencias que pudieran afectar al desarrollo del servicio. El Laboratorio no se responsabiliza de las posibles pérdidas, alteraciones o deterioros de las muestras durante el envío. Los resultados serán enviados al usuario por email y comprenderán un informe conteniendo los datos experimentales solicitados con un análisis preliminar. A menos que sea acordado con el laboratorio, no se realizarán análisis que conlleven modelado o interpretación de resultados. De ser acordado, se contemplarán gastos adicionales relativos a estos servicios. Terminadas las medidas se podrán recoger las muestras personalmente o si el usuario así lo solicita, por correo o mensajería con cargo al usuario.