Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua

Irakasgai honetan energia elektrokimikoa biltegiratzeko erabiltzen diren materialen karakterizazio aurreratuaren oinarriak eta instrumentu handien (adibidez: sinkrotroiak eta neutroien erreaktoreak) karakterizazioa ikusiko dira. Modu honetan, material hauen ikerketa kimiko, estrukturala, mikroestrukturala, azalerakoa, interfaziala eta zinetikoa aztertuko da. Eskala handiko instalakuntzak zergatik, non eta noiz erabiltzen diren ikusiko da eta in-situ ikertzeko erabilgarri dauden teknikak ere aztertuko dira.



Hurrengo tekniken inguruko interpretazioa eta analisia burutzeko tresnak ere aztertuko dira:

i) Egitura kristalinoak aztertzeko hautsean egindako X izpien difrakzioa (PXRD) eta neutroien bidezko difrakzioa (NPD)

ii) Angelu baxuko X izpien difusioa, eskala nanometrikoko material mikro porotsuen ikerketa mikroestruktural eta morfologikoa burutzeko.

iii) Albo bateko foto elektroien espektroskopia (XPS), azaleko konposizioa kimikoa lortzeko, energia altuko modalitateak (HAXPES) eta presio atmosferikoko modalitatea (NAP-XPS), XPS irudiak eta Auger mikroskopia (SAM).

iv) Analisi estrukturala determinatzeko X izpien absortzio espektroskopia (XANES eta EXAFS)

v) Ioi dispertsatuen espektroskopia interfase sakonak aztertzeko, sakoneko profilak egiteko eta elementu arinak ikusteko.

vi) Egoera solidoko RMN espektroskopia solidoaren egitura informazioa eta informazio fisiko kimikoa eta konposatu ezberdinen informazio zinetikoa lortzeko.

Irakasgaia ikastean lortuko diren emaitzak

- Sinkrotroiei buruzko oinarrizko ezagutzak, haien erradiazioa nola sortzen den eta ezaugarri orokorrak, laborategiko x izpien ohiko iturriekiko aldea.

- Teknika nagusien oinarrizko kontzeptu teorikoak, aukerak eta mugak ezagutzea, detekzio-metodoen arabera, eta kasu praktiko bakoitzerako egokiena hautatzea; eta emaitzak interpretatzea.

- Software espezifikoko tresnak erabiltzen ikastea, teknika nagusien emaitzak aztertzeko.

- Zelula elektrokimikoen in situ diseinuaren oinarrizko kontzeptuak eta in situ eta operando esperimentuaren konfigurazioaren xehetasunak ezagutzea.

Ohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Idatzizko froga: 80%

LAborategiko frogak: 20%



Irakasgaia burutu ondoren idatzizko froga bat burutuko da. Frogak lau zati handi izango ditu:

• Instalakuntza handiak

• Difrakzio teknikak

• Espektroskopia teknikak

• Erresonantzia magnetiko nuklearra



Zati bakoitzak 20 puntu izango ditu, frogan gehienez 80 puntu lortu ahal izango direlarik. Azken nota kalkulatu ahal izateko zati bakoitzean gutxienez 10 puntu atera behar izango dira.



Laborategiko praktikak 2 zatitan zatituko dira:

• Difrakzio datuen analisia

• Espektroskopia datuen analisia.



Zati bakoitzak 10 puntu izango ditu (20 puntu guztira) eta bertan lorturiko puntuak fraga idatzian lorturiko puntuei batuko zaizkie, azken notak 100 puntuko balore maximoa izango duelarik.

Ezohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Ez-ohiko deialdian kalifikazio globala ohiko deialdiaren irizpide berdinei jarraituz kalkulatuko da. Kurtsoan zehar ebaluazio jarraituari dagokion jarduerak (laborategi praktikak, ariketak, etab,) burutzen ez dituzten ikasleek, edo froga hauek gainditu ez dituzten ikasleek, ahozko froga bat gainditu beharko dute ez-ohiko deialdian gaitasun hauek lortu dituztela frogatzeko.

Irakasgai-zerrenda

1. Instalakuntza handiak Europar Batasunetan eta mundu guztian zehar.

2. X izpien eta neutroien bidezko difrakzioa hautsetan. X izpien difusioa angelu baxuetan. In-situ egitura azterketak.

3. X izpien, ioien eta elektroien espektroskopia

4. Egoera solidoko RMN espektroskopia

5. Balada denbora eskatzeko proposamenen prestakuntza

Bibliografia

Nahitaez erabili beharreko materiala

eGela plataforman irakasgaiaren gai-zerrenda eta praktika gidoiak formato elektronikoan ikasleentzat eskuragarri egongo dira. Horretaz aparte, gai bakoitzaren problema-zerrenda agertuko da. Honen helburua klaseak errazago jarraitzea eta gaien ulermena erraztea da.

Oinarrizko bibliografia

- Philip Willmott (2011), An Introduction to Synchrotron Radiation: Techniques and Applications, Wiley, ISBN: 978-1-119-97286-0

- Jeroen A. van Bokhoven & Carlo Lamberti (2016), X-Ray Absorption and X-Ray Emission Spectroscopy: Theory and Applications, ISBN: 978-1-118-84423-6

- J. Wayne Rabalais (2002), Principles and Applications of Ion Scattering Spectrometry: Surface Chemical and Structural Analysis, Wiley, ISBN: 978-0-471-20277-6.

- Stefan Hüfner (2003), Photoelectron Spectroscopy: Principles and Applications, Springer, ISBN-13: 978-3540418023.

Gehiago sakontzeko bibliografia

- Gordon J. Kearley & Vanessa K. Peterson (2015), Neutron Applications in Materials for Energy, Wiley, ISBN: 978-3-319-06655-4



- Margaritondo, G. (1988). Introduction to Synchrotron Radiation. New York: Oxford University Press.



- Saldin, E., Schneidmiller, E. & Yurkov, M. (2000). The Physics of the Free Electron Laser. Berlin: Springer.



- J. Als-Nielsen and D. McMorrow (2009), Elements of Modern X-ray Physics, Wiley, New York.



- J.D. Jackson, Classical Electrodynamics (1999), Wiley, New York.



- D. C. Koningsberger and R. Prins (1988), X-ray Absorption: Principles, Applications, Techniques of EXAFS, SEXAFS, and XANES, John Wiley & Sons.



- R.A. Young (1995) The Rietveld method, Oxford University Press.

Estekak

http://www.pascal-man.com/



https://www.ill.eu/sites/fullprof/



https://www.ill.eu/



http://xdb.lbl.gov/



http://henke.lbl.gov/optical_constants/



https://srdata.nist.gov/xps/



https://www.albasynchrotron.es



https://als.lbl.gov/



https://www.aps.anl.gov/



https://www.diamond.ac.uk/Home.html



http://www.elettra.eu/lightsources/elettra.html



http://www.esrf.eu/



https://www.maxiv.lu.se/



http://photon-science.desy.de/



https://www.psi.ch/fr/sls



https://www.xfel.eu/