Líneas de Investigación:
– Nanomateriales, nanotecnología y fabricación aditiva para el diseño industrial
– Materiales, diseño y procesado para tecnologías fabricación aditiva (impresión 3D)
– Materiales compuestos, nanotecnología, diseño y fabricación aditiva para la industria (naval, aeronáutica, envasado, etc.)
– Nanoestructuras para dispositivos fotovoltaicos eficientes
– Nanoscopias iónicas y electrónicas de materiales
– Nanomateriales para fotónica y plasmónica

Proyectos y convenios investigación y agroalimentación:
Título del proyecto: “NANINFOQ: CONTRIBUCIÓN AL DESARROLLO DE NANOESTRUCTURAS DE APLICACIÓN EN FOTÓNICA CUÁNTICA INTEGRADA”
Entidad financiadora: MCI. Proyecto Nacional TEC2008-06756-C03-02/TEC.
Entidades participantes: Universidad de Cádiz. Coordinado con la Universidad de Valencia y el Instituto de Microelectrónica de Madrid.
Duración: 2009-2011 (3 años)
Investigador responsable (UCA): Sergio Ignacio Molina Rubio
IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO: 230.444,50 € (UCA).

Título del proyecto: “CONTRIBUCIÓN AL DESARROLLO DE NANOESTRUCTURAS SEMICONDUCTORAS DE INTERÉS PARA EL SECTOR PRODUCTIVO ANDALUZ”
Entidad financiadora: Proyectos de Excelencia. Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa. Junta de Andalucía. Ref. P08-TEP-03516.
Entidades participantes: Universidad de Cádiz.
Duración: 2009-2012 (3 años)
Investigador responsable (UCA): Sergio Ignacio Molina Rubio
IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO: 313.632,48  € (UCA).

Título del proyecto: SISTEMA DE ADELGAZAMIENTO DE MUESTRAS ELECTRÓN-TRANSPARENTES DE BAJO VOLTAJE
Entidad financiadora: MCI. FEDER. Ref. UNCA08-1E-003.
Entidades participantes: Universidad de Cádiz.
Duración: 2010-2011 (periodo de compra e instalación)
Investigador responsable: Sergio I. Molina Rubio
IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO: 72.520,69 €.

Título del proyecto: “Programme COST MP0805 entitled Novel Gain Materials and Devices Based on III-V-N Compounds”.
Entidad financiadora: VII Programa Marco de la Unión Europea (FP7) y ESF (European Science Foundation) Programa COST (European Cooperation in Scientific and Technical Research)-MPNS(Matererials, Physics and Nanoscience) Ref. Action MP0805.
Entidades participantes: Universidad de Cádiz y otras 29 Instituciones Europeas.
Duración: 11/1/2009 –  23/11/2012
Investigador responsable: Naci Balkan (Univ.Essex, UK).
IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO: 475.000 €

Título del proyecto: “Imagine: Material Science down to the sub-Angstrom scale”.
Entidad financiadora: MCI. PROYECTOS CONSOLIDER. Ref. CSD2009-00013.
Entidades participantes: Universidad de Cádiz.
Duración: 2009-2013
Investigador responsable: José M. González-Calbet. Sergio I. Molina representa al área de Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la UCA en el proyecto.
IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO: 3,6 M€ (7 grupos)

Título del proyecto: “Nanoestructuras semiconductoras cuánticas como la clave para tecnologías disruptivas (desde la nanofotónica a la nanoplasmónica): Nano-caracterización”. QNC-NANOTICS.
Entidad financiadora: MICINN. Programa nacional TEC. Ref. TEC2011-29120-C05-03.
Entidades participantes: Universidad de Cádiz.
Duración: 2012-14
Investigador responsable: Sergio I. Molina
IMPORTE TOTAL DEL PROYECTO: 153.670 €

Proyecto: INGENIERÍA DE NUEVOS NITRUROS ALEADOS MONOFÁSICOS PARA OPTOELECTRÓNICA, FOTÓNICA Y ELECTRÓNICA DE ALTA FRECUENCIA
Código: P09-TEP-5403
Ámbito del proyecto: Autonómica
Programa financiador: PROYECTOS DE EXCELENCIA, JUNTA DE ANDALUCÍA
Entidad financiadora:
Responsable: Morales-Sánchez, Francisco Miguel
Fecha inicio: 03/02/2010
Fecha fin: 02/02/2014
Cuantía total (EUROS): 173205,68

10 Publicaciones más relevantes:
– S. I. Molina, D. L. Sales, P. L. Galindo, et al. «Column-by-column compositional mapping by Z-contrast imaging» Ultramicroscopy 109, 172-176 (2009). Artículo de portada de la revista. Posición 3 de la categoría temática de Microscopía, 20 citas. Primera posición de los artículos con mayor impacto según Science Direct en Enero-Marzo 2009. Se ha protegido el software asociado a esta publicación, y actualmente se encuentra en fase de explotación comercial por la empresa japonesa HREM Inc.
– D. Granados, J.M. Garcia, T. Ben, S.I. Molina «Vertical order in stacked layers of self-assembled InGaAs quantum rings on GaAs(001)» Appl. Phys. Lett. 86, 071918 (2005). Primer cuartil de Appl. Phys., 53 citas.
– P. L. Galindo, S. Kret, …, S. I. Molina “The Peak Pairs algorithm for strain mapping from HRTEM images” Ultramicroscopy 107, 1186-1193 (2007). Posición 3 de la categoría temática de Microscopía, 37 citas. Se ha protegido el software asociado a esta publicación, y actualmente se encuentra en fase de explotación comercial por la empresa japonesa HREM Inc.
– S. I Molina, T Ben, D L Sales, et al. “Determination of the strain generated in InAs/InP quantum wires: prediction of nucleation sites” Nanotechnology 17, 5652-5658 (2006). Feature article. Primer cuartil de Mat. Sci. Multidiscipl., 14 citas.
– S. I. Molina, M. Varela, D. L. Sales, et al. “Direct imaging of quantum wires nucleated at diatomic steps” Appl. Phys. Lett. 91, 143112 (2007). Primer cuartil de Appl. Phys., 16 citas.
– D. Fuster, M. U. Gonzalez, L. Gonzalez, Y. Gonzalez, T. Ben, A. Ponce, S. I. Molina «Stacking of InAs/InP(001) quantum wires studied by in situ stress measurements: Role of inhomogeneous stress fields» Appl. Phys. Lett. 84, 4723-4725 (2004). Primer cuartil de Appl. Phys., 23 citas.
– J. Pizarro, P. L. Galindo, …, S. I. Molina «Simulation of high angle annular dark field scanning transmission electron microscopy images of large nanostructures» Appl. Phys. Lett. 93, 153107 (2008). Primer cuartil de Appl. Phys., 10 citas.
– S. H. Oh, K. van Benthem, S. I. Molina, et al. «Point defect configurations of supersaturated Au atoms inside Si nanowires »  Nano Letters 8, 1016-1019 (2008). Primer cuartil de Nanoscience & Nanotechnology, 53 citas.
– S. I. Molina, A. M. Beltrán, T. Ben, et al. «High resolution electron microscopy of GaAs capped GaSb nanostructures» Appl. Phys. Lett. 94, 043114 (2009).  Primer cuartil de Appl. Phys., 8 citas.
– D. L. Sales, J.Pizarro, …, S. I. Molina «Critical strain region evaluation of self-assembled semiconductor quantum dots»  Nanotechnology 18, 475503 (2007). Primer cuartil de Mat. Sci. Multidiscipl., 7 citas.

Master y Doctorado:
—

Equipos y técnicas instrumentales avanzadas de las que dispone el grupo:
Todos los miembros doctores del Grupo TEP-946 tienen acceso como usuarios autorizados al equipamiento de la División de Microscopía Electrónica (7 microscopios electrónicos y equipamiento analítico de materiales complementario) y también es responsable de otro equipos avanzados de nanomecanizado y nanoprocesado superficial mediante haces de iones.

El equipamiento al que tiene acceso el grupo le da acceso a una amplia variedades de técnicas de caracterización de propiedades estructurales, mecánicas, ópticas, eléctricas y magnéticas, así como a técnicas de síntesis de materiales.

A continuación se lista parte de este equipamiento, más relacionado con el perfil del grupo.

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPAMIENTO

EQUIPAMIENTO DE MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA Y MATERIALES
(INSTALADO EN LOS SERVICIOS CENTRALES DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA)
– Microscopio Electrónico de Transmisión de 200 KV: JEOL JEM-2010F
Cañón de Electrones mediante Emisión de Campo.
Unidad de STEM
Sistema de Control FASTEM.
Unidad de Control Externo por Ordenador.
Detector Campo Oscuro Alto Ángulo (HAADF)
Microanálisis de Rayos X.
Sistema Piezo Corrector Drift.
Portamuestras de Cambio Rápido.
Portamuestras Anaeróbico.
Portamuestras de Doble Inclinación Analítico.
Sistema de Filtro de Energías GATAN GIF.
Espectroscopia de Pérdida de Energía de Electrones.
Resolución estructural: 0.19 nm.

– Microscopio Electrónico de Transmisión de 200 KV: JEOL JEM-2000 EX
Cañón de Electrones Termoiónico (LaB6).
Portamuestras de Entrada Superior.
Equipado con Bomba Iónica.
Resolución entre puntos: 0.21 nm.

– Microscopio Electrónico de Transmisión de 200 KV: JEOL JEM-2011
Cañón de Electrones Termoiónico (LaB6).
Sistema de Control FASTEM.
Unidad de Control Externo por Ordenador.
Portamuestras de Cambio Rápido.
Portamuestras de Doble Inclinación Frío.
Portamuestras de Doble Inclinación bajo Fondo Analítico.
Unidad de Control de Portamuestras.
Cámara CCD GATAN 810 DUAL VIEW 600W.
Platina de difracción de electrones en modo de Alta Resolución.

– Microscopio Electrónico de Transmisión de 120 KV: JEOL JEM-1200 EX
Cañón de Electrones Termoiónico (LaB6).
Portamuestras de Entrada lateral.
Goniómetro de +/- 60º.
Sistema Microanalizador, marca LINK.
Unidad de STEM, mod. EM-ASID 10.
Este equipo queda implementado con:
Cámara CCD MEGAVIEW III con ordenador de control y software de Análisis de Imagen y Control de Cámara.

– Microscopio Electrónico de Barrido,  QUANTA 200
Filamento de emisión termoiónica.
Resolución: 3,5 nm.
Platina motorizada en cinco ejes.
Modos de operación en alto y bajo vacío, hasta 20 torr.
Cámara infrarroja CCD de inspección estándar.
Platina Peltier para enfriamiento de muestras.
Detector de corriente para aplicaciones EBIC.
Interfase para equipos de CL/EBIC.
Sistema de Microanálisis Phoenix EDS.

– Microscopio Electrónico de Barrido,  SIRION FEG
Filamento de emisión de campo.
Resolución: 1,5 nm.
Video-impresora Sony.
Cámara infrarroja CCD de inspección estándar.
Juego completo de portamuestras.
Foto-monitor de alta resolución.
Detector de corriente para aplicaciones EBIC.
Interfase para equipos de CL/EBIC.
Preamplificador para electrones retrodispersados (BSE).
Detector BSE.
Detector STEM.
Sistema de Microanálisis Phoenix EDS.

Además de los equipos mencionados, la División de Microscopía Electrónica de los Servicios Centrales de Ciencia y Tecnología posee un equipo de limpieza superficial mediante plasma, un sistema de digitalización de placas DITABIS, dos adelgazadores iónicos marca GATAN (modelos PIPS y Dual Ion Mill) y otros equipos diversos (cortadora, pulidora cóncava y embutidora) para la preparación de muestras para su estudio mediante Microscopía Electrónica, así como una dependencia destinada al revelado y procesado fotográfico.

El grupo es responsable de un equipo de Haces de Iones Focalizados, dotado también con un haz de electrones y micromanipulador. A continuación se describe este equipo con más detalle:

Equipo de Haces de Iones Focalizados (FIB) Dual Beam QUANTA 3D.  El equipo básico incluye una platina motorizada en los cinco ejes, un ordenador de control del microscopio con dos monitores de 19”, un ordenador de soporte, una columna electrónica con filamento de wolframio, una columna de iones de Ga+, un detector de electrones secundarios para los tres modos de vacío (SED, LF-GSED, GSED), una cámara CCD de infrarrojos, software generador de informes y archivo de datos, con un sistema de vacío libre de aceite. Accesorios: Fuentes de deposición de wolframio, adaptador GIS a la entrada EDS, una fuente de deposición de carbono, dos fuentes (C y XeF2) que permiten el ataque selectivo de la muestra, una platina Peltier, una platina de calentamiento, un kit de control para las platinas Peltier y de calentamiento, un amplificador del detector con dos canales, un detector de electrones retrodispersados de estado sólido para bajo potencial, un detector STEM de estado sólido, una cámara de infrarrojos, sistema AutoFIB y Auto TEM para preparación de muestras, un sistema de autorebanado y visión, software Amira de reconstrucción tridimensional), un panel de control manual, un kit de portamuestras, cilindro Wehnelt y aperturas, un picoamperímetro Keithley y un compresor 220 V.

A este equipamiento debemos sumar varios equipos de prototipado rápido y de fabricación aditiva de los cuales es responsable el grupo y a otros a los cuales tiene acceso a través de la División de Fabricación Aditiva.

Líneas Estratégicas:
Las líneas de investigación antes mencionadas constituyen una oportunidad para establecer colaboraciones productivas (en I+D y con generación de productos innovadores de mercado) entre el grupo INNANOMAT, al que corresponde esta solicitud, y otros grupos del ámbito de la Agroalimentación. Cabe destacar el valor añadido que supone buscar vías de reutilización de productos de desecho y subproductos agroalimentarios a través de esta línea de investigación.

Líneas temáticas:
– Biodiversidad y Medio Ambiente
– Mejora, Producción y Protección Vegetal