La estructura y propiedades magnéticos de las nanopartículas de Fe50Ni50 obtenidas mediante el método de explosión eléctrica de hilo

[Es]Actualmente ninguna área científica es ajena a la revolución de la nanociencia; las nanopartículas atraen el interés de muchos investigadores desde el punto de vista de la ciencia fundamental y para sus aplicaciones tecnológicas. Las nanopartículas ofrecen la posibilidad de fabricar sensores que sean capaces de detectar desde un virus hasta concentraciones de substancias patógenas que no pueden ser detectadas por los métodos convencionales. Hoy en día existes 82 tratamientos contra el cáncer basadas en la utilización de nanopartículas y los materiales composite con nanopartículas se utilizan como medio de protección frente la radiación del rango de microondas. En la rama de ciencias ambientales, las nanopartículas metálicas sirven como materiales anticontaminantes. En este trabajo se ha estudiado la estructura y las propiedades magnéticas de las nanopartículas de FeNi preparadas mediante el método de explosión eléctrica de hilo. Con la técnica de Rayos–X(DRX) se ha determinado que las nanopartículas se cristalizan en un sistema cúbico FCC con un parámetro de celda de 3.596 Å, también, se ha obtenido el tamaño de dominio coherente que es de 35 nm. La muestra se ha sometido a un programa de temperatura controlada para seguir la evolución de la estructura cristalina y del tamaño del cristal, tanto en atmósfera oxidante como en vacío. Para el aprendizaje de los microscopios utilizados en este trabajo, se ha asistido al curso “Fundamentos de microscopia electrónica de barrido y microanálisis” impartido por SGIker de la UPV/EHU. Se han empleado los microscopios electrónicos SEM y TEM para obtener imágenes de gran resolución de la muestra y analizar su contenido elemental. Partiendo de las imágenes sacadas por el SEM se ha calculado el valor medio del tamaño de las partículas de la muestra, 58 nm. Mediante el Mastersizer 2000 se ha medido el tamaño de las partículas y/o agregados por método de difracción láser, disgregando la muestra todo lo posible hasta conseguir el tamaño medio que se aproxime al de una sola partícula, 100nm. Por último, para la caracterización magnética se ha servido del VSM que mide el momento magnético de una muestra cuando ésta vibra en presencia de un campo magnético estático, consiguiendo una imanación de saturación de 125 emu/g. Hemos fabricado y caracterizado las nanopartículas magnéticas de hierro-níquel y los resultados obtenidos han sido enviados a un congreso especializado de ciencia de materiales (ISMANAM - 2013, Italia).

Hipertermia magnetikoan erabiltzen diren nanopartikulen karakterizazioa

Ikuspuntu medikotik, hipertermia hitzak gorputzaren ehun zein organo edo organismo osoa- ren tenperatura ohikoa baino handiagoa deneko egoera klinikoari egiten dio erreferentzia. Onko- logiaren ikuspuntutik aldiz, minbizia dagoen tokian bero sorreran oinarritutako tratamenduak adierazten ditu. Tratamendu horiek ondo planifikatzeko eta zeluletan gertatzen diren beroketa mekanismoak ondo ulertzeko berebizikoa da SAR-a. Izan ere, honek adierazten du nanoparti- kulek eremu magnetikotik xurgatutako potentzia (Specific Absortion Rate). Lan honetan burdin oxidoa diren nanopartikula magnetikoen lau lagin karakterizatu dira. Horietako bi lagin uretan daude disolbatuta eta beste biak, aldiz, toluenoan. Karakterizazioa egiteko, VSM eta ZFC-FC neurketak egin dira nanopartikulen tamaina eta anisotropia konstan- te efektiboa lortzeko hurrenez hurren. Behin karakterizazioa eginda, nanopartikula horien SAR-a neurtu da aplikadore elektromag- netiko bat eta AC magnetometro bat dituen gailu batekin. Bertan, eremu magnetiko bat sortzen da nanopartikulak kitzikatzeko eta nanopartikulen kitzikikapen honek tentsio bat induzitzen du begizta batzuetan. Tentsio honetatik lortu da zein den nanopartikulen magnetizazio dinamikoa eremu magnetiko hori aplikatzerakoan. Datu hauek eskuratu eta gero, neurtutako SAR-a erabi- li den ereduarekin, zeina teoria linealean eta Brown-en eta N ́eel-en lasaikuntza mekanismoetan oinarritzen den, alderatu da. Azkenik, nanopartikulen arteko interakzioak aztertu nahirik, lagin bat hartu da eta kontzen- trazio ezberdinetan egin dira SAR neurketak. Esan bezala, neurketa hauetan nanopartikulen magnetizazioa zein den neurtzen da. Beraz, ezaguna da neurgai diren nanopartikulen histeresi zikloa. Histeresi ziklo hau zabaltzen den edo estutzen den aztertuz, nanopartikulen arteko inte- rakzioei buruz informazioa lortu da. Lan honetan ikusi da nanopartikulak ongi karakterizatu direla eta eredu teorikoa bat datorre- la esperimentuetan lortutako emaitzekin. Bestalde, ikusi da nanopartikulen arteko interakzioek ez dutela histeresi zikloa aldatzen neurtu diren kontzentrazioetan. Lan honen lehen bi kapituluetan, ikuspuntu medikotik hipertermia zer den eta zer oinarri fisiko dituen aztertu da. Ondoren, nanopartikulen karakterizazio magnetikoa egin da. Jarraian, SAR neurketak egin dira eta eredu teorikoarekin alderatu dira neurketa horiek. Eta azkenik, lagin baten kontzentrazio ezberdinetan histeresi zikloak neurtu dira.

Nanoantena plasmonikoak

[EUS] Nanoantena plasmonikoak antena optikoak dira, hau da, irrati-uhin edo mikrouhin-antenen moduan, espazioan hedatzen den erradiazio elektromagnetikoa energia lokalizatu bilakatzen dute eta alderantziz. Hala ere, antena konbentzionalak ez bezala, antena optikoak espektro ikusgaian eta infragorrian propietate erresonanteak dituzten egitura isolatuak dira, eta ez dira zirkuitu elektronikoen bidez elikatzen. Erresonantzia plasmoiak baliatuz, antena hauek eremu elektromagnetikoak konfinatzeko eta indartzeko ahalmen handia dute, aplikazio desberdinetarako oso interesgarriak direlarik, hala nola nanoeskalako mikroskopia eta espektroskopia optikoa, eguzki-energiaren transformazioa, zirkuitu optikoak, sentsoreak... Lan honetan antenarik sinpleena, nanopartikula esferiko metalikoa, aukeratu da antena optikoen oinarrizko propietateak aztertzeko. Kasu honetan adierazpen analitikoak (Mie teoria) erabil daitezke argiaren sakabanaketa deskribatzeko, baina antena asimetrikoagoen kasuan metodo numerikoak erabili behar dira ezinbestean. Bukaeran MNPBEM metodoa erabili da dimero-antena baten jokabidea simulatzeko.