Examinando por Materia "Magnetismo"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Calculo teórico de diagramas de fase magnéticos mediante el método de los grupos de renormalización en campo medio (GRCM), realizando ajustes con redes neuronales e implementaciones numéricas
    (Universidad del Valle, 2024) Bedoya Rodriguez, Juan Esteban; Trujillo Hernandez, Juan Sebastian; Escobar, Leon
    El núcleo de este trabajo se centró en el estudio de los fenómenos magnéticos en los sistemas FepAl1−p y FepMn0.6−pAl0.4. En ambos casos, se analizó el diagrama de fase magnético, obteniendo un resultado teórico mediante el método de los grupos de renormalización en campo medio (GRCM). Además, se implementó un ajuste utilizando redes neuronales, marcando la primera aproximación de esta herramienta en este tipo de estudios, con resultados prometedores en cuanto a su similitud con los valores experimentales. Obteniendo en el mejor de los casos, funciones de costo del orden de 10^(-3), lo que representa el error entre los datos experimentales y el ajuste logrado. También se analizó el comportamiento de la energía de enlace, logrando reducir a la mitad los saltos energéticos en el segundo sistema estudiado, pasando de 60 meV a 30 meV con respecto a estudios previos, que concuerda con la realidad física de estos sistemas. Este análisis se complementó con simulaciones basadas en los resultados del ajuste de la energía de enlace mediante redes neuronales. Se obtuvieron temperaturas críticas con un error del 0.029 % en el mejor de los casos y del 25% en el peor de los mismo, lo cual puede atribuirse a fluctuaciones inherentes a la naturaleza experimental de los datos. Promediando los errores entre las temperaturas simuladas y experimentales, se obtuvo un error medio del 8.40%, lo cual respalda la validez del modelo propuesto. Para el primer sistema estudiado, se implementó un modelo con segundos vecinos que arrojó resultados alentadores tanto en el ajuste como en el comportamiento de la energía de enlace. Finalmente, en este mismo sistema, también se realizó una simulación tipo Monte Carlo basada en los datos obtenidos en este trabajo, lo que permitió corroborar los resultados de manera satisfactoria, ofreciendo una perspectiva prometedora para investigaciones futuras.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Fuerza y energía de casimir en aislantes topológicos
    (Universidad del Valle, 2019) Huila Portillo, Jorge Luis; Granada Echeverri, Juan Carlos
    Se obtienen expresiones que extienden la teoría de Lifshitz, la cual es una generalización del efecto que describió Casimir en 1947. Se estudiaron dos casos particulares: el caso isotrópico y el caso anisotrópico uniaxial [1]. Para el primer caso, se consideraron las características de la energía y la fuerza de Casimir para los aislantes topológicos haciendo uso del formalismo de la matriz de scattering, también conocida como matriz de dispersión [2]. Se encontró que, a través del efecto magnetoeléctrico, los aislantes topológicos pueden mezclar los campos de inducción eléctrica, E y magnética, B, y, por lo tanto, se encuentra que las polarizaciones TE y TM se mezclan en la reflexión (transmisión) a través de una interfaz de aislante topológico, es decir, que si tenemos un campo que incide con una polarización TE además de la onda reflejada (transmitida) con las misma polarización TE también tendremos una onda reflejada (transmitida) con polarización TM y viceversa, para una onda incidente con polarización TM tenemos ondas reflejadas (transmitidas) con polarización TM y TE. Esto conduce a nuevos patrones de campo cerca de la superficie de un aislante topológico. Para el segundo caso, investigamos el carácter del torque y la fuerza de van derWaals (vdW) entre dos placas aislantes topológicas (TI) coplanares y dieléctricamente anisotrópicas separadas por una brecha de vacío en el límite de no-retardo, donde los ejes ópticos de las placas son perpendiculares a la dirección normal. Mediante el uso del Principio del Argumento, se expresó la energía del sistema con aislante topológico en forma de una integral de contorno que permite calcular la suma de los valores de la energía del sistema en todos los ceros y polos de la relación de dispersión que incluye el término topológico. Encontramos que además de la fuerza de acoplamiento magnetoeléctrica, la anisotropía también puede influir en el signo de la fuerza de vdW, es decir, una fuerza vdW repulsiva puede volverse atractiva si la anisotropía y/o el término topológico aumentan lo suficiente. Además, la fuerza vdW oscila en función de la diferencia angular entre los ejes ópticos de las placas de TI, de tal forma que con una correcta elección de los parámetros podemos tener una fuerza que oscila entre fuerza repulsiva y atractiva. Encontramos dos configuraciones en las que es posible obtener fuerzas de carácter repulsivo: la primera consiste en 2 placas de aislante topológico de igual magnitud, pero signos opuestos y la segunda configuración consiste en una placa de material dieléctrico convencional que interactúa con una placa de aislante topológico con término topológico negativo; en esta configuración también es posible obtener fuerzas tanto repulsivas como atractivas. Finalmente, encontramos que el torque de vdW para placas de TI es generalmente más débil que el de los materiales dieléctricos convencionales.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Propiedades electromagnéticas de aislantes topológicos en movimiento.
    (Universidad del Valle, 2020) Quiroga Triviño, Alejandro; Granada Echeverry, Juan Carlos
    El propósito este trabajo fue estudiar las propiedades electromagnéticas de aislantes topológicos en movimiento. Para este fin, fue necesario desarrollar el formalismo de aislantes topológicos en movimiento, el cual permite obtener tanto las relaciones constitutivas de los campos electromagnéticos como la reestructuración de las condiciones de frontera en un aislante topológico en movimiento asociadas a la presencia del parámetro topológico y al movimiento relativo del sistema. Estas expresiones generalizan tanto las relaciones constitutivas de los campos electromagnéticos en dieléctricos en movimiento desarrollado por Minkowski como las ecuaciones que describen los campos electromagnéticos en aislantes topológicos en reposo halladas por Wilczelk
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    PublicaciónAcceso abierto
    Síntesis y caracterización de nanofluidos de ferritas de Co(1-x)ZnxFe2O4 (0
    (Universidad del Valle, 2010) López Medina, Javier Alonso; Zambrano Romero, Gustavo Adolfo
    Preparamos nanopartículas magnéticas de Co (1-x)ZnxFe2O4 con 0 x 0.75 por el método de coprecipitación química a partir de sales de Co(II), ZnSO4 y Fe(III), en un medio alcalino. Las muestras fueron caracterizadas por las técnicas de EDS, XRD, AFM, SEM y VSM. Las muestras en polvo las caracterizamos estructuralmente, por difracción de rayos x, mostrando la presencia del pico más intenso correspondiente a la orientación cristalográfica (311) de la fase espinel inversa del CoFe2O4. El tamaño medio del cristal de las nanopartículas de Co(1-x)ZnxFe2O4 determinado a partir del ancho del pico a la mitad de la altura de la reflexión del pico (311) usando la aproximación de Scherrer fue calculado en 11.4, 9.5, 7.0 y 5.4 nm, respectivamente. La espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier FTIR fue usada para confirmar la formación de enlaces Fe O, permitiendo identificar la presencia de la estructura espinel de la ferrita. Las propiedades magnéticas fueron investigadas usando un magnetómetro de muestra vibrante (VSM), a temperatura ambiente. Aquí, las muestras presentaron una tendencia al comportamiento superparamagnético, determinado por el ciclo de histéresis. Por último, debido a que el ciclo de histéresis de la ferrita de Co(1-x)ZnxFe2O4 es muy pequeño, las nanopartículas magnéticas pueden ser consideradas como un material magnético blando. Estas nanopartículas magnéticas tienen interesantes aplicaciones tecnológicas en biomedicina dado su biocompatibilidad, en nanotecnología y en la preparación de ferrofluidos.