EJES DE AVANCES FUNDAMENTALES
Un rasgo definitorio del Centro es su estructura científica altamente interconectada, diseñada para funcionar como un único ecosistema de investigación en lugar de una colección de unidades independientes. La organización promueve la interacción entre investigadores con competencias complementarias y el intercambio de conocimientos y metodologías entre disciplinas. Esto se logra organizando el programa de investigación en torno a los Ejes de Avances Fundamentales, estructurado en cinco grandes Áreas de Investigación que engloban las principales capacidades científicas y fortalezas metodológicas del Centro.
TEORÍA Y COMPUTACIÓN DE PROCESOS MATERIALES
Se centra en la comprensión predictiva de sistemas de materiales complejos mediante modelización clásica y cuántica y simulaciones avanzadas, con especial énfasis en el desarrollo de nuevas metodologías computacionales.
FENÓMENOS DE SUPERFICIE E INTERFAZ
Aborda los procesos a escala atómica y molecular en superficies e interfaces, fundamentales para la catálisis, la conversión de energía y la nanofabricación.
FOTÓNICA
Investiga las propiedades ópticas de la materia y los nanomateriales y su interacción con campos electromagnéticos, sirviendo de base a la óptica cuántica y a los sistemas fotónicos avanzados.
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(NANO)MATERIALES FUNCIONALES Y MATERIA BLANDA
Se centra en el diseño y la comprensión de nanomateriales complejos, materia blanda y biomateriales con propiedades a medida para aplicaciones en energía, salud y tecnologías sostenibles.
DE LOS MATERIALES A LOS DISPOSITIVOS Y APLICACIONES
Integra la ciencia de materiales, el diseño teórico y el conocimiento avanzado en fabricación para desarrollar y operar dispositivos deep-tech orientados a aplicaciones cuánticas y sostenibles.
Objetivos
- Desarrollar y aplicar métodos computacionales avanzados para describir las propiedades electrónicas, magnéticas, vibracionales y ópticas de los materiales desde el régimen nanoscópico hasta el mesoscópico, permitiendo establecer relaciones predictivas estructura-propiedad y el descubrimiento in silico de nuevos materiales con funcionalidades avanzadas.
- Desarrollar y consolidar metodologías experimentales avanzadas y plataformas transversales de investigación mediante el diseño, integración y uso coordinado de instalaciones, incluyendo el acceso a grandes infraestructuras internacionales como fuentes de neutrones y sincrotrón, que constituyen un componente estructural de nuestro marco experimental.
- Desarrollar e implementar enfoques integrados computacionales y basados en datos mediante inteligencia artificial, incorporados tanto en los flujos de trabajo experimentales como en los métodos teóricos, para acelerar el descubrimiento, la optimización y la comprensión de materiales emergentes.
Teoría y Computación de Procesos en Materiales
Gracias a su reconocimiento internacional y a su arraigada tradición en el CFM, esta Área constituye una columna vertebral del Centro, aportando marcos predictivos que orientan la investigación en todas las Áreas. Reúne a investigadores que trabajan en la descripción teórica y la modelización computacional de materiales y procesos físicos a través de múltiples escalas espaciales y temporales, con especial énfasis en el desarrollo de nuevos métodos computacionales. Las actividades de investigación abarcan la física cuántica de muchos cuerpos, la teoría de la estructura electrónica, simulaciones atomísticas y multiescala, física estadística y enfoques basados en datos. El Área desempeña un papel central y transversal al ayudar a diseñar experimentos, interpretar observaciones y acelerar el descubrimiento de nuevos materiales y fenómenos. Asimismo, contribuye a los ejes Cuántico y de Sostenibilidad mediante la descripción de nuevos superconductores y sistemas de baja dimensionalidad, la modelización multiescala de materiales para la energía y el medio ambiente, y la predicción de fenómenos de transporte en imanes no convencionales, sistemas con acoplamiento espín-órbita y semiconductores.
PERSONAL INVESTIGADOR SENIOR
Andrés Arnau, Maite Alducin, Daniel Sánchez-Portal, Gustavo Schwartz, Iñaki Juaristi, Ion Errea, Ivo Souza, Julen Ibañez y Sebastian Bergeret.
Fenómenos de Superficie e Interfaz
Esta Área constituye el punto de encuentro para el control a escala atómica de superficies, interfaces y sistemas de baja dimensionalidad, conectando la ciencia de superficies con funcionalidades cuánticas y catalíticas. Integra experiencia en crecimiento de materiales, microscopía avanzada, espectroscopía y modelización teórica para investigar fenómenos relevantes para la catálisis, los materiales electrónicos, la conversión de energía, la nanofabricación y los materiales cuánticos. Al combinar infraestructuras experimentales avanzadas con respaldo teórico, el Área aporta una comprensión fundamental de los materiales a nanoescala y contribuye tanto al Eje Cuántico como al de Sostenibilidad.
PERSONAL INVESTIGADOR SENIOR
Celia Rogero, Deung-Jang Choi, Enrique Ortega, Frederik Schiller, Iñaki Piquero, Lucia Vitali, Maider Ormaza, Martina Corso, Nicolas Lorente, Roberto Robles y Sara Barja.
Fotónica
Esta Área se centra en la interacción luz-materia, desde la fotónica clásica y la nanoóptica hasta la óptica cuántica y las tecnologías cuánticas fotónicas. Las actividades de investigación engloban fotónica, plasmónica, nanoóptica y espectroscopía, combinando desarrollos teóricos con enfoques experimentales avanzados. El Área contribuye a nuevos conceptos de emisión y detección de luz, optoelectrónica, procesamiento de información, detección (sensing), imagen y tecnologías de la comunicación, al tiempo que proporciona potentes metodologías para explorar y manipular la materia a escala nanométrica. Respalda tanto el Eje Cuántico como el de Sostenibilidad mediante plataformas fotónicas para dispositivos cuánticos, sensórica y aplicaciones energéticas.
PERSONAL INVESTIGADOR SENIOR
Antton Babaze, Beatriz Martín, Gabriel Molina, Marek Grzelczak, Nerea Zabala, Rolindes Balda, Ruben Esteban y Yury Rakovich.
(Nano)materiales Funcionales y Materia Blanda
Esta Área constituye el motor de diseño de materiales y materia blanda del Centro, integrando síntesis, procesamiento y caracterización avanzada de materiales funcionales y blandos. La investigación abarca nanomateriales, materia blanda y biológica, sistemas híbridos, biomateriales y materiales funcionales para aplicaciones energéticas, medioambientales y sanitarias. Al integrar síntesis, caracterización y modelización, el Área aborda relaciones fundamentales estructura-propiedad, contribuyendo a la vez al desarrollo de materiales capaces de responder a los grandes retos de la sociedad. Su proyección social a través de redes poliméricas reciclables, fotocatálisis verde y biomateriales para diagnóstico, terapia y regeneración neural está respaldada por proyectos competitivos nacionales y europeos y por el uso estratégico de grandes instalaciones de neutrones y sincrotrón, reforzando la contribución central del Área al Eje de Sostenibilidad.
PERSONAL INVESTIGADOR SENIOR
Aitor Bergara, Ángel Alegría, Angel Moreno, Arantxa Arbe, Armando Maestro, Daniele Cangialosi, Ester Verde, Fernando Álvarez, Ivan Sasselli, Jon Maiz, Josetxo Pomposo y Paula Malo.
De los Materiales a los Dispositivos y Aplicaciones
Esta Área integra la ciencia de materiales, el diseño teórico y el conocimiento avanzado en fabricación para desarrollar y operar dispositivos deep-tech orientados a aplicaciones cuánticas y sostenibles. La investigación abarca la síntesis, caracterización avanzada y modelización de materiales y heteroestructuras funcionales, permitiendo transformar el conocimiento fundamental en tecnologías disruptivas aplicadas a la sensórica, la computación cuántica, la conversión de energía y la electrónica de baja disipación, reforzando la contribución del Centro a los Ejes Cuántico y de Sostenibilidad.
PERSONAL INVESTIGADOR SENIOR
Alberto Alvarez, Andrés Ayuela, Felix Fernandez, Guido Goracci, Jorge Sánchez-Dolado, Marco Gobbi, Maxim Ilin, Pablo Beato, Rubén Pellicer, Sara Catalano, Silvina Cerveny y Vitaly Golovach.