Juan Jesús Jiménez Ríos

Grupo de investigación

TEP-120: Ciencia e ingeniería de los materiales

Sobre mí

Doctor en Nanociencia y Tecnologías de Materiales por la Universidad de Cádiz desde 2020, siendo desde entonces investigador posdoctoral en dicha institución. También es miembro del Instituto Universitario de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales (IMEYMAT) de la UCA desde 2017. Entre sus aficiones, las que más destacan son los videojuegos y la cultura asiática, especialmente la de Japón, país que está determinado a visitar al menos una vez en la vida (aunque la pandemia ha atrasado un poco sus planes). Aunque no sea muy extrovertido ni propenso a seguir planes improvisados, ello no le impide disfrutar del impartir docencia, y se divierte mucho cuando surge una oportunidad para participar en divulgación científica. Siempre le ha gustado, dentro de lo que su conocimiento le permite, acercar la ciencia y hacerla menos misteriosa a quien se encuentra normalmente ajena a ella y ha tenido la curiosidad y el interés por preguntar y aprender.

Líneas de investigación

Actualmente estoy centrado en tres líneas de investigación diferentes:

• Caracterización y optimización de la fabricación de heteroestructuras consistentes en superredes de materiales compuestos III-V (InAs, GaSb, etc.) combinadas con capas y substratos de estos mismos cristales para obtener dispositivos sensibles a la radiación infrarroja de longitud de onda larga, como, por ejemplo, cámaras térmicas; o a la de longitud de onda media, para conseguir nuevos detectores de gases contaminantes para el medio ambiente.
• Fabricación y análisis de nanocapas apiladas y alternadas de aluminio y níquel (Al/Ni) activables con suficiente energía para hacer reaccionar ambos metales y formar aleaciones AlxNiy en procesos rápidos y altamente exotérmicos, de interés para, por ejemplo, realizar soldaduras más controladas entre componentes electrónicos y generarlas en regiones más localizadas.
• Estudio de heterosistemas ScxAl1-xN/ILs/Si (ILs: capas intermedias) para contribuir al desarrollo de dispositivos como nuevos sensores magnetoeléctricos ultra-sensibles, para detectar y medir campos magnéticos a temperatura ambiente, con aplicaciones en campos como la fabricación de dispositivos electroacústicos, la biomedicina o las telecomunicaciones.

Durante los años previos hasta conseguir el título de Doctor, trabajé en el análisis estructural y composicional de nitruros del grupo III (AlN, GaN, InN, InGaN) depositados sobre substratos para nuevas heteroestructuras basadas en películas delgadas, nanocapas o puntos cuánticos. Principalmente, estudié heterosistemas con substratos de: (i) cerámicas co-sinterizadas a baja temperatura (LTCC) para nuevos dispositivos electrónicos y sensores; o (ii) Si monocristalino para nuevas celdas solares o celdas fotoelectroquímicas para craquear agua basadas en heterouniones In(N)/InxGa1-xN/Si.

Resultados destacables

He contribuido al desarrollo de la tecnología LED y de la energía solar fotovoltaica gracias al estudio de materiales nitruros crecidos directamente sobre silicio. Gracias a estos avances, se podrían fabricar, por ejemplo, capas de InGaN (un material formado por nitruro de indio, InN, y nitruro de galio, GaN, con unas determinadas proporciones) con composiciones a la carta, lo que equivale a obtener dispositivos capaces de presentar actividad en todo el espectro visible, incluyendo parte del ultravioleta o del infrarrojo, con todo lo que ello supone en materia de eficiencia, rendimiento y versatilidad de diseño. También, mediante el uso avanzado del microscopio electrónico y colaborando con otros investigadores, hemos conseguido determinar la orientación de los átomos de indio respecto a los de nitrógeno en puntos cuánticos (estructuras de solo varios centenares de átomos ordenados y con tamaños nanométricos; o, en otras palabras, ¡en torno a la millonésima parte de un milímetro!) de InN sobre silicio. Encontrar la respuesta a una pregunta tan pequeña como estos puntos es muy importante, porque nos permite definir propiedades clave del material que los constituye, como su reactividad química, y, por tanto, nos sirve para avanzar más en su desarrollo y aplicación tecnológica.

Vocación

Todo empezó acabando Bachillerato, con un excelente profesor de Química que me motivó lo suficiente en su asignatura como para acabar eligiendo el Grado en Química casi a las puertas de la Selectividad. Luego, con la asignatura «Ciencia de los Materiales», durante el segundo curso, ya vi un camino más allá. Como primera tarea para casa, había que ver unos vídeos educativos donde se iba haciendo un «zoom» cada vez más elevado en objetos cotidianos como un juguete de plástico o un engranaje de metal, y opinar sobre ellos. Quedé fascinado al ver lo complejo que era todo a escala nanoscópica. Al acabar la asignatura no dudé en preguntar al profesor sobre «lo que se cocía» en aquellos momentos por su departamento. Con el tiempo, aquel profesor acabó dirigiendo, junto a otro compañero, mi tesis doctoral, y a día de hoy estamos en el mismo equipo de trabajo. Siempre he sido muy indeciso con respecto a mi futuro, pero, aunque como científico soy muy consciente de que me faltan curiosidad e iniciativa, también tengo más o menos claro que estaría mintiendo si dijera que pienso que la ciencia no es mi camino…, por el momento 😉

Deseo científico

Que la ciencia nunca cese en su empeño de lograr un mundo sostenible para las generaciones futuras.