Programa

Se trata con este programa de vertebrar en la Comunidad de Madrid  las actividades de un conjunto de grupos interesados en investigar problemas fundamentales y aplicados que requieran de las muy bajas temperaturas.

Se parte de una experiencia probada de varias décadas y de un conjunto de científicos y técnicos muy cualificados.Ambas circunstancias garantizan la viabilidad del programa Citecnomik, que situará a la Comunidad de Madrid a la vanguardia de las investigaciones a muy bajas temperaturas

Desde el punto de vista de la ciencia básica, la investigación a muy bajas temperaturas es uno de los campos más activos en la actualidad. La temperatura es uno de los parámetros con el que muchos fenómenos físicos interesantes tienen que competir.Poder medir a las temperaturas más bajas posibles permite explorar nuevos fenómenos y estudiar con mayor facilidad y sin interferencias indeseadas efectos fundamentales en los que están basados un buen número de dispositivos de estado sólido, muy importantes para las nuevas tecnologías del mundo nanoscópico.

Descripción

La técnica se ubica en el Laboratorio de Bajas Temperaturas de la UAM (LBTUAM) del Departamento de Física de la Materia Condensada. En su campus, la UAM tiene montado un servicio de criogenia que suministra helio líquido, condición indispensable para el funcionamiento del refrigerador. Asimismo sus técnicos controlan las tecnologías básicas que garantizan la fiabilidad y operatividad de la instalación.

Las investigaciones comprenden efectos de confinamiento y proximidad en superconductores convencionales nanoestructurados, la física de superconductores no convencionales, el transporte de espín en nanoestructuras, el transporte y localización en cadenas atómicas, electrónica molecular, la física de nuevos dispositivos para computación cuántica, y se acompañarán por el desarrollo de nueva instrumentación científico-técnica con aplicaciones en nanotecnología y metrología,   como nuevas nanosondas basadas en puntas superconductoras o nuevos métodos de enfriamiento.

 

Estos y otros problemas requieren de la participación en el proyecto de teóricos con experiencia acreditada en la colaboración con experimentales. A este fin, el proyecto se beneficiará de la participación de un grupo teórico con el que los participantes han tenido colaboraciones muy fructíferas a lo largo de los últimos años.

Objetivos científico-tecnológicos

    • Sistemas de tamaño atómico y molecular
      1. Cadenas monoatómicas a muy bajas temperaturas: Propiedades mecánicas y de transporte.
      2. Diseño y fabricación de una puerta electrostática que permita controlar el flujo de electrones a través de estructuras nanoscópicas.
      3. Estudio del transporte electrónico a través de moléculas individuales sencillas.
    • Superconductores nanoestructurados
      1. Estudio de superconductores convencionales nanoestructurados a temperaturas lo más bajas posibles. Incluyendo efectos de confinamiento de vórtices, efectos de proximidad en sistemas mesoscópicos superconductor/magnético y superconductor/conductor normal.
      2. Estudio de efectos de localización y transición metal/superconductor y aislante /superconductor en sistemas de baja dimensionalidad, muestras granulares desordenadas y redes nanométricas ordenadas.
    • Estudio de la superconductividad y del magnetismo a escala nanoscópica
      1. Superconductores anisótropos y multibandas. Superconductores no-convencionales cercanos a puntos críticos cuánticos (fermiones pesados).
      2. Estudio de impurezas magnéticas aisladas en superconductores. Aplicaciones en la física de los q-bits.
      3. Microscopía y espectroscopía túnel en materiales magnéticos. Transporte de espín en superficies y nanoestructuras.
    • Desarrollo de nueva instrumentación en el milikelvin
      1. Nuevas sondas locales: Aplicaciones de la punta superconductora.
      2. Mejora de termometría bajo campo magnético usando termómetros de bloqueo de Coulomb.
      3. Nuevos métodos de enfriamiento.

 

  • Diseño y desarrollo de nuevos modelos teóricos
    1. Transporte a través de cuellos de pocos átomos.
    2. Uniones túnel de vacío y a través de barreras de óxido entre materiales ferromagnéticos y superconductores.
    3. Propiedades de interfase y uniones con materiales fuertemente correlacionados (fermiones pesados) y fenómenos de coherencia cuántica en sistemas de pequeñas dimensiones.
    4. Dispositivos superconductores de pequeño tamaño, incluyendo el efecto Josephson.