Notícies
31.05.2023
El primer equipament que combina XPS, UPS i LEIPS de l’Estat Espanyol s’ubicarà als CCiTUB
Els CCiTUB disposaran d’un nou Espectroscopi de Fotoelectrons amb Escaneig (ESFOSCAN), gràcies a la concessió de l’ajut EQC2021-006905-P del ‘Programa Estatal de Generación de Conocimiento y Fortalecimiento Científico y Tecnológico del Sistema I+D+i y del Programa Estatal de I+D+i Orientado a los Retos de la Sociedad’, per part del ‘Ministerio de Ciencia e Innovación’, dotat amb un finançament de 1.251.000 euros.
El nou equip, basat en el model PHI VersaProbe 4 Scanning XPS Microprobe de Physical Electronics (ULVAC-PHI), és el primer de les seves característiques a l’Estat Espanyol i un dels primers a Europa i al món.
Aquest nou equip es troba ja a l’edifici dels CCiTUB per ser instal·lat en els propers dies al laboratori d’Anàlisi de Superfícies, que compta com a responsable amb el Dr. Lorenzo Calvo. L’ESFOSCAN, que substitueix i millora ostensiblement l’antic equipament del laboratori, estarà obert a tota la comunitat científica a partir del mes de setembre. Els usuaris podran gaudir al mateix edifici d’altres infraestructures científiques que permeten l’estudi complementari dels materials i les seves superfícies com son la Difracció de raigs X, l’espectroscòpia RAMAN i infraroja, la microsonda electrònica, o les microscòpies TEM, SEM i AFM.
Característiques de l’ESFOSCAN: més ràpid, precís i complert
L’ESFOSCAN permet fer mesures XPS (espectroscòpia de fotoelectrons per raigs X), UPS (espectroscòpia de fotoelectrons per ultraviolat) i LEIPS (espectroscòpia per fotoemissió inversa amb electrons de baixa energia).
Aquest equipament està equipat amb una sonda de raigs X que pot microenfocar i escanejar la mostra, combinant mesures molt resoltes en àrea que inclouen imatges d’electrons secundaris, amb nanomesures respecte l’eix de profunditat. Aquest procés es duu a terme amb una gran rapidesa de mesura gracies a les tecnologies d’adquisició de dades més avançades del mercat (lents d'entrada d'analitzador d'alta transmissió).
A més d’aquest revolucionari sistema, l’equipament compta amb una sèrie de característiques que augmenten la versatilitat del mateix en comparació a l’equipament anterior, i que situen l’ESFOSCAN com a l’equipament de referència europeu en el marc de l'anàlisi fisicoquímic de superfícies, interfícies i estructures multicapa on destaquen:
• 3 canons de decapatges diferents (argó monoatòmic, molècules de ful·lerè C60 i clústers d’argó) per poder fer perfils de profunditat en tots tipus de mostres (orgàniques, inorgàniques o mixtes) sense dany químic i així poder obtenir dades d'entorn químic a curt abast a diferents profunditats del material.• Neutralització dual (carregues positives i negatives) per poder estudiar materials aïllants i que es carreguen de forma diferent a diverses profunditats.
• Rotació e inclinació compucèntrica Zalar per optimitzar les mesures de les interfícies.
• Modes d’acceptació d’angles baixos i software d’anàlisi específic per l’anàlisi d’espessors de capes ultra fines de l’orde del nanòmetre.
• Platina amb escalfament i refredament (de -120°C a 500°C) i 4 contactes elèctrics per poder fer experiments amb variació de temperatura i de voltatge in situ durant les mesures.
Aplicacions de la tecnologia
L’ESFOSCAN permet realitzar anàlisis químiques qualitatives i quantitatives de les superfícies de mostres sòlides a escala nanomètrica (analitzant una profunditat de només 5 nm) i a escala micromètrica pel que fa a la resolució lateral (àrea de mesura). L'equip durant l'anàlisi pot determinar també la concentració de tots els elements químics , a excepció de l'H i He, amb límits de detecció d'un 0,1% atòmic elemental, i avaluant l'entorn químic a curt abast (tipus d'enllaç químic) d'aquests elements. També es poden fer perfils químics de profunditat per estudiar interfícies i estructures multicapa.
D’altra banda, el fet de combinar les tècniques UPS i LEIPS amb un mateix punt d’una mostra sense haver de moure-la, dona dades del principals paràmetres per conèixer l’estructura de bandes d’aquestes superfícies e interfícies (com mesures de la banda prohibida: HOMO, LUMO, afinitat electrònica, energia de ionització, bandgap i funció treball).
Tot això és essencial en camps com les ciències i tecnologies de materials, les ciències i tecnologies químiques, les ciències físiques, la nanotecnologia i la fotònica. Les possibilitats d'estudi que obren totes les característiques de l'ESFOSCAN contribuiran a l'avenç de la investigació frontera en múltiples camps com són els dels aliatges metàl·lics, els materials ceràmics, els polímers i els plàstics, recobriments, implants dentals, materials compostos, semiconductors, compostos inorgànics i orgànics, identificació de contaminants superficials, química interficial, catàlisi, energia, absorció de fàrmacs, dispositius microelectrònics, sensors, corrosió, funcionalització de superfícies, capes fines, metal·lúrgia, materials nanoestructurats o estudis d'obres d'art.
Finançament estatal i europeu
Aquest equipament ha estat finançat en la seva totalitat amb fons europeus en la convocatòria d'adquisició d'equipament científico-tècnic 2021 del Fons Next Generation EU, Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència / projecte EQC2021-006905-P, per un import de 1.251.100 €.