La Unidad de Excelencia en Luz y Materia Estructuradas (LUMES) ha sido financiada con 850.000€ a través del programa Escalera de Excelencia de la Junta de Castilla y León para desarrollar un programa estratégico de excelencia durante el período 2025-2028. Esta iniciativa refuerza la posición de la Universidad de Salamanca como “referente internacional en óptica ultrarrápida y ciencia de materiales avanzados, consolidando su liderazgo en campos emergentes como la luz estructurada y la electrónica cuántica”, según explicaron en rueda de prensa José Miguel Mateos Roco, vicerrector de Investigación; Blanca Ares, directora de Universidades e Investigación de la Junta de Castilla y León; Carlos Hernández García, director de LUMES y profesor titular e investigador ERC; y José Manuel Caridad, subdirector de LUMES e investigador ERC Ramón y Cajal.
La creación de LUMES es el resultado natural del trabajo desarrollado en la última década en la Universidad de Salamanca en los ámbitos de la óptica, fotónica, magnetismo y ciencia de materiales. Su constitución en junio de 2023 es fruto de la estrecha colaboración entre investigadores del Grupo de Aplicaciones del Láser y Fotónica (ALF), del Grupo de Simulación de Nanoestructuras Magnéticas (SINAMAG), el Laboratorio de Materiales Cuánticos (QMADE), de la Universidad de Salamanca, y el Centro de Láseres Pulsados (CLPU).
Esta sinergia se ha visto reforzada mediante proyectos pioneros, como Attostructura y Chirotronics, financiados por el prestigioso programa ERC Starting Grant de la Unión Europea y liderados por Carlos Hernández García y José Caridad, respectivamente.
Aspirar al sello nacional María de Maeztu
LUMES agrupa a un equipo de aproximadamente 50 investigadores, incluyendo investigadores sénior, postdoctorales y predoctorales, vertebrados en ocho investigadores principales y diez líneas de investigación. Según la evaluación de la Junta de Castilla y León, el bagaje previo a la creación de LUMES indica que tiene el potencial necesario para aspirar el sello nacional María de Maeztu, concedido a unidades y centros de investigación con un nivel de excelencia internacional reconocido. Desde 2018, los investigadores de LUMES han publicado más de 200 artículos científicos revisados por pares (un 70% en colaboraciones internacionales), registrado cinco patentes, y obtenido más de 4,6 millones de euros en financiación, con una media de 936.000 euros anuales. Además, LUMES alberga dos de los tres proyectos europeos ERC Starting Grant activos en la Universidad de Salamanca, y lidera la Red Temática Nacional en Fundamentos y Aplicaciones de Luz Estructurada, FASLIGHT.
Con su puesta en marcha, la Universidad de Salamanca se consolida como líder internacional en un área de investigación clave para el desarrollo de tecnologías disruptivas en óptica, fotónica, nanociencia y magnetismo. En definitiva, LUMES representa la culminación de años de colaboración entre distintos grupos de investigación, unificando esfuerzos en torno a un objetivo común: explorar y manipular materiales cuánticos mediante luz estructurada, para desarrollar aplicaciones que abarcan ámbitos de la física cuántica, física de attosegundos, nanotecnología, biofísica y espintrónica.
LUMES surge de la convergencia de varias líneas de investigación punteras en la Universidad de Salamanca y el CLPU, que durante años han trabajado en el desarrollo de nuevas formas de luz estructurada y en la caracterización de materiales cuánticos. Cuenta con equipamiento puntero en la frontera de la ciencia. Desde el punto de vista experimental el laboratorio del grupo ALF es un referente en el uso de láseres de femtosegundos. Además, el laboratorio de materiales cuánticos QMADE, de reciente creación, juega un papel singular en la caracterización óptica y optoelectrónica de materiales avanzados como grafeno y otros sólidos bidimensionales. Por otro lado, los grupos teóricos cuentan con dos clúster de computación avanzada para simulaciones y modelado teórico, pertenecientes a los grupos ALF y SINAMAG. A todo ello hay que sumar el acceso regular a dos instalaciones científico-técnico singulares (ICTS), el CLPU y la Red Española de Supercomputación (RES).
Líneas de investigación: explorando la frontera del conocimiento
LUMES organiza su trabajo en tres grandes áreas científicas y diez líneas de investigación que abordan desafíos fundamentales en óptica, fotónica, ciencia de materiales y magnetismo. Entre ellas destacan las siguientes:
• Óptica ultrarrápida y generación de luz estructurada: Desarrollo de nuevas formas de luz con propiedades topológicas y temporales exóticas, aplicables a la caracterización de materiales, almacenamiento magnético y la metrología óptica en tiempos de attosegundo.
• Interacción de la luz con la materia: Estudio de los efectos de la luz estructurada sobre materiales avanzados, incluyendo la manipulación de la magnetización a escalas nanométricas y la excitación de ondas de espín en materiales cuánticos.
• Aplicaciones en optoelectrónica, sensores y caracterización de semiconductores: Diseño de dispositivos basados en materiales 2D para nuevas tecnologías de sensores y computación.
Generación de empleo, atracción de talento y formación especializada
El respaldo económico recibido por la Junta de Castilla y León en el programa de Escalera de Excelencia y el impulso de la USAL, permitirán consolidar la estructura científica de LUMES y fomentar la incorporación de nuevos talentos. Además, esta financiación singular permitirá sumar perfiles transversales clave para el correcto desarrollo de un centro de investigación, como gestores de proyectos, especialistas en comunicación científica y divulgación, y técnicos de laboratorio. Estos perfiles serán fundamentales para el crecimiento de LUMES, aliviando a los investigadores de las numerosas tareas administrativas, uno de los grandes problemas del sistema científico español. En palabras de su director, Carlos Hernández García, “nuestro objetivo es crear una atmósfera de creatividad e innovación equiparable a la de otros países europeos”.
Uno de sus pilares es su compromiso con la formación de nuevas generaciones de científicos. En este sentido, la unidad coordina el Máster en Física y Tecnología de los Láseres y el Programa de Doctorado en Física Aplicada y Tecnología, donde se forman especialistas en óptica avanzada y ciencia de materiales. Además, LUMES promoverá la creación de una Escuela de Verano Internacional en Luz y Materia Estructuradas, una iniciativa que permitirá atraer a jóvenes investigadores de todo el mundo y fomentar el intercambio de conocimiento.
LUMES: un motor de innovación para Castilla y León
Con su creación, la Unidad de Excelencia en Luz y Materia Estructuradas no solo refuerza la posición de la Universidad de Salamanca en el mapa de la ciencia nacional e internacional, sino que también establece un ecosistema que fomenta el necesario desarrollo tecnológico y la competitividad de Castilla y León en áreas estratégicas para las tecnologías del futuro, como la fotónica y la ciencia de materiales.
LUMES es una iniciativa apoyada por la Junta de Castilla y León (Escalera de Excelencia CLU-2023-1-02), cofinanciado por el P.O. FEDER de Castilla y León 2021-2027.