Descripción del proyecto
EL SUBPROYECTO SE LLEVARA A CABO EN EL LABORATORIO DE ELECTRONICA MOLECULAR DE IMDEA NANOCIENCIA. EN GENERAL, EL PROYECTO TIENE COMO OBJETIVO INVESTIGAR NUEVOS COMPUESTOS BIRRADICALES A NIVEL UNIMOLECULAR, LO CUAL ES IMPORTANTE TANTO PARA UNA COMPRENSION FUNDAMENTAL DEL TRANSPORTE DE ELECTRONES A NIVEL NANOMETRICO COMO PARA FUTURAS APLICACIONES COMERCIALES. SE PUEDE DIVIDIR EN DOS SUBTEMAS PRINCIPALES. EL PRIMERO ES INVESTIGAR BIRRADICALES BASADOS EN LA ESTRUCTURA DEL INDENOFLUORENO (IF) EN EL CONTEXTO DE LA ESPINTRONICA MOLECULAR. LA CARACTERISTICA QUE HACE QUE LOS BIRRADICALES SEAN TAN INTRIGANTES E INTERESANTES ES SU POTENCIAL PARA ACTUAR COMO COMPONENTES ACTIVOS EN APLICACIONES ESPINTRONICAS. SE HA REALIZADO UN GRAN ESFUERZO EN EL AREA DE LA ESPINTRONICA ORGANICA, SOBRETODO EN ESTUDIAR CAPAS DE COMPUESTOS ORGANICOS INTERCALADOS ENTRE MATERIALES (NORMALMENTE FERROMAGNETICOS). A NIVEL DE UNA SOLA MOLECULA, A PESAR DE LOS ESFUERZOS TEORICOS, SE HAN REALIZADO MUCHOS MENOS ESTUDIOS EXPERIMENTALES EN UNIONES ESPINTRONICAS UNIMOLECULARES. AQUI INVESTIGAREMOS LAS UNIONES BIRRADICALES UNIMOLECULARES FORMADAS ENTRE ELECTRODOS FERROMAGNETICOS (COMO CO, FE O NI). LOS IF SE PUEDEN SINTETIZAR EN FORMAS ESTABLES E INCORPORAR GRUPOS DE UNION ESPECIFICOS PARA UN FUERTE ANCLAJE QUIMICO A LOS ELECTRODOS. EXHIBEN CONFIGURACIONES ELECTRONICAS DE CAPA CERRADA O ABIERTA Y CUANDO ESTAN EN EL ESTADO DE CAPA ABIERTA, PUEDEN ESTAR EN UN ESTADO SINGLETE (S = 0) O TRIPLETE (S = 1). ES REMARCABLE QUE LA BARRERA ENTRE LOS DOS ES RELATIVAMENTE GRANDE, LO QUE HACE POSIBLE EL CAMBIO DE TEMPERATURA AMBIENTE. EN ESTE PROYECTO INVESTIGAREMOS LA FORMACION DE UNIONES UNIMOLECULARES UTILIZANDO DIFERENTES MATERIALES COMO ELECTRODOS Y ESTUDIAREMOS LA MAGNETORRESISTENCIA UTILIZANDO ELECTRODOS CON SPIN POLARIZADO EN LOS ESTADOS SINGLETE Y TRIPLETE. NUESTRO OBJETIVO ES INVESTIGAR SI EL VOLTAJE DE POLARIZACION, EL CAMPO MAGNETICO Y LA TEMPERATURA PUEDEN CAMBIAR LAS MOLECULAS.EN LA SEGUNDA PARTE DEL PROYECTO, EL OBJETIVO ES INVESTIGAR LAS PROPIEDADES TERMOELECTRICAS DE LOS BIRRADICALES DE IF. EL CALOR RESIDUAL DE LAS TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION PRODUCE ACTUALMENTE EMISIONES DE CARBONO QUE SON COMPARABLES A LAS DE LA INDUSTRIA DE LA AVIACION MUNDIAL TOTAL. NUESTRO OBJETIVO ES ABORDAR ESTE PROBLEMA GLOBAL MEDIANTE LA BUSQUEDA DE NUEVOS MATERIALES A NIVEL UNIMOLECULAR QUE PUEDAN CONVERTIR DE MANERA EFICIENTE EL CALOR RESIDUAL EN ENERGIA ELECTRICA UTIL (Y ALMACENABLE). ESTO REQUIERE SINTETIZAR MOLECULAS CON ALTOS COEFICIENTES DE SEEBECK (S, QUE DETERMINA EL VOLTAJE PRODUCIDO CUANDO SE APLICA UNA DIFERENCIA DE TEMPERATURA A TRAVES DE LA UNION). SE HA DEMOSTRADO QUE S DEPENDE DE FORMA CRITICA DE LA DENSIDAD Y DISTRIBUCION DE ESTADOS ELECTRONICOS CON LA ENERGIA. LOS COMPUESTOS RADICALES, ES DECIR, COMPUESTOS CON ELECTRONES EN ORBITALES MOLECULARES NO ENLAZANTES, SON CANDIDATOS EXTREMADAMENTE PROMETEDORES PARA DISPOSITIVOS DE ALTO S, YA QUE SE ESPERA QUE LA ENERGIA DE LOS ORBITALES DE ESTOS ELECTRONES SE ENCUENTRE EN LA REGION APROPIADA DEL ESPECTRO DE ENERGIA CUANDO LAS MOLECULAS ESTEN UNIDAS A ELECTRODOS DE ORO. NUESTRA TAREA ES MEDIR LOS COEFICIENTES MOLECULARES DE SEEBECK Y VER SI PODEMOS AJUSTAR LOS VALORES MEDIANTE MODIFICACION QUIMICA O EL USO DE VARIOS GRUPOS DE ANCLAJE. SI TIENE EXITO, LOS RESULTADOS GENERADOS PODRIAN TENER IMPORTANTES IMPACTOS SOCIALES Y ECONOMICOS PARA LOS PROBLEMAS URGENTES DEL MUNDO REAL Y CONDUCIR A UNA RECUPERACION DE CALOR ENERGETICAMENTE EFICIENTE. LECTRONICA MOLECULAR\BIRRADICALES\TRANSPORTE ELECTRONICO\ESPINTRONICA