La irradiación e implantación de iones es un procedimiento sumamente útil para la síntesis y modificación de materiales a nivel micro y nanométrico. Es un proceso fuera del equilibrio termodinámico en el que la transferencia de energía favorece la nanoestructuración y la incorporación de átomos externos en una matriz, más allá del límite de solubilidad. En el IFUNAM se desarrollan investigaciones sobre la interacción ion-sólido por incidencia de iones a energías del orden de MeV, enfocándose en la creación de materiales y nanoestructuras con propiedades y aplicaciones específicas, por ejemplo: (i) Síntesis de nanopartículas metálicas con respuestas ópticas lineales y no lineales. (ii) Creación de guías activas de luz. (iii) Formación de nanoestructuras metálicas ordenadas con respuesta plasmónica, para el desarrollo de sensores biológicos. (iv) Modificación controlada de la forma e inducción de orientaciones selectivas en nanopartículas embebidas en sólidos. (v) Modificación en la morfología de superficies para la formación de nanoestructuras y texturizaciones específicas y la creación de sustratos funcionalizados. (vi) Deformación de nanoesferas coloidades para su utilización litográfica en la formación de arreglos ordenados en superficies.
De manera similar se estudia la interacción de haces de electrones con los átomos de diversos materiales en un microscopio electrónico. Los electrones pueden tener energía suficiente para romper enlaces y desplazar los electrones y los átomos de los materiales dentro su arreglo cristalino, produciendo fenómenos de ionización y defectos. También puede elevar suficientemente la temperatura local, produciendo transiciones de fase. Estas modificaciones estructurales son estudiadas in situ dentro del microscopio electrónico, lo que permite realizar un análisis detallado de las modificaciones que se presentan. En el IFUNAM se realizan experimentos de este tipo en el microscopio electrónico de transmisión para conocer y modificar las propiedades estructurales de los materiales.
