Seminario "Modelado y Simulación Computacional de las Propiedades Electrónicas y Dinámicas de Nanoestructuras Semiconductoras"
El modelado y la simulación computacional se han convertido en una tercera vía para realizar investigación como un medio entre la teoría “tradicional” y el experimento. Consideramos que el diseño de materiales es una ciencia del futuro, ya que a través del cálculo cuántico computacional se ha contribuido a la síntesis de nuevos materiales nanoestructurados. En los últimos años las nanoestructuras semiconductoras han sido estudiadas exhaustivamente de manera teórica y experimental, debido a sus potenciales aplicaciones en una gran variedad de campos que van desde la optoelectrónica hasta la medicina. Se presentarán algunas de las aplicaciones de dos tipos de nanoestructuras: nanoalambres y semiconductores porosos basados en silicio, germanio, carburo de silicio y diamante. Por ejemplo, los nanoalambres ofrecen ventajas respecto a otro tipo de nanoestructuras debido a su geometría ya que permite un rápido redireccionamiento de electrones a lo largo del eje del nanoalambre. Las posibilidades de aprovechar los nanoalambres en la construcción de celdas solares más eficientes se enfrenta a una serie de dificultades que requieren de trabajo experimental y un profundo estudio teórico para ser superadas. Otro de los problemas que requieren atención en el sector energético es la creciente demanda de energía almacenada, lo que ha motivado el interés en estudiar baterías recargables de iones de Litio (Li). Las actuales baterías de Li usan grafito como ánodo, sin embargo, se requieren materiales cuya densidad de energía almacenada sea mayor para usarse en dispositivos que demanden más energía. Se espera que el Si nanoestructurado pueda usarse como ánodo en estas baterías, pues en teoría tiene la mayor capacidad de carga en comparación con el grafito. Sin embargo existen problemas de fractura durante el proceso de inserción y extracción de iones de Li debido al gran incremento en el volumen durante este proceso.
Impartido por el Dr. Miguel Cruz Irisson, IPN, ESIME-Culhuacan, México.