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Modelo unidimensional de crecimiento epitaxial : distribución de tamaño de islas.

González Cabrera, Diego Luis; Einstein, Theodore Lee; Pimpinelli, Alberto; Sanchez Muñoz, Julian Andres; Giraldo Pinedo, Juan Félipe; Marín Marulanda, William Fernando (Universidad del ValleColombia, 2017)

Se estudia el efecto de la agregación obstaculizada en el proceso de formación de islas en una y dos dimensiones para un modelo de islas puntuales de crecimiento epitaxial con tamaño de núcleo crítico. En nuestro modelo, ...
Study of interface phenomena in heterostructures based on complex oxides.

Gómez de Prieto, María Elena; Zambrano, Gustavo; Prieto, Pedro; Domínguez, Claribel; Quiñonez, Mario Fernando; Arango, Isabel Cristina; Sánchez, Carlos William; Torres, Walter; Mendoza, Evelin; Millán, Mario Alejandro (2018-04-23)

Este proyecto se propuso como meta, objetivo y metodología estudiar la influencia de los parámetros de crecimiento de las propiedades estructurales y físicas de las películas delgadas y multicapas y sus interfaces de óxidos ...
Campos vectoriales en modelos cosmológicos inflacionarios.

Valenzuela Toledo, Cesar Alonso; Motoa Manzano, Josué; Bueno Sánchez, Juan Carlos (2018-04-23)

El estudio de las propiedades estadísticas de las anisotropías en la radiación cósmica de fondo (RCF), es un problema fundamental en cosmología, ya que su estudio permite discriminar entre los diferentes modelos cosmológicos ...
Fluctuaciones térmicas en la región de transición superconductor / ferromagnética de las compositas (Bi2223)1-x(LSMO)x.

Baca Miranda, Eval; Vargas, Rubén (2018-04-23)

Al estudiar las propiedades estructurales y magnéticas de la manganita La0.7Sr0.3MnO3 obtenida por el método de reacción en estado sólido y sometida a procesos de molienda mecánica se encontró una coexistencia de fases ...
Efectos de la irradiación láser de baja potencia sobre tejidos blandos y cultivos celulares específicos de células normales y de cáncer.

Solarte Rodríguez, Efraín; Gutiérrez, Oscar; Hinestroza, Doris; Martínez, Héctor J.; Criollo, William D. (2018-04-23)

En este proyecto se realizó el estudio de los efectos de la radiación láser, de varias longitudes de onda, y de luz casi monocromática producida por diodos emisores de luz (LED) sobre cultivos celulares específicos de ...
Evaluación formativa de unidades didácticas en física enfocadas en la formación de competencias científicas.

Uribe Gartner, Carlos Julio; Perea, Álvaro; Castaño Lora, Alice; Bonilla, Alexander (2018-04-23)

El objetivo central de este proyecto de investigación - acción fue el pilotaje y consiguiente revisión de las unidades didácticas en física enfocadas en la formación de competencias científicas diseñadas por el investigador ...
Teoría de Floquet para el estudio de correlaciones en sistemas atómicos dependientes periódicamente en el tiempo.

Rodríguez Ramírez, Karem Cecilia; Madroñero Pabón, Javier; González Melán, Alejandro; Muñoz Arias, Manuel Humberto; Guzmán Naranjo, Isabel; Ortiz Girón, Jhoan Sebastían (2018-04-25)

Los conceptos de correlaciones y complejidad van de la mano en sistemas atómicos. Incluso sistemas relativamente ``pequeños'' pueden ser extremadamente complejos debido a las fuertes correlaciones entre sus constituyentes. ...
Control del Estado cuántico de moléculas frías.

Londoño Flórez, Beatriz Elena; Rodriguez, Karem; Madroñero, Javier; Rivas, Luis; Henao, Mario; Loaiza, Victor; Marín, Gustavo (2018-04-25)

El rápido avance en la tecnología de fuentes de radiación y la ingeniería a nivel nanométrico van de la mano con exhaustivos análisis numéricos y analíticos, como el llevado a cabo en este proyecto, que nos permiten ...
Escalones interactuantes y formación de islas durante el crecimiento epitaxial 2.

González Cabrera, Diego Luis; Einstein, T. L.; Pimpinelli, Alberto (2018-04-25)

Los procesos de crecimiento manifiestan una serie de fenómenos fuera del equilibrio los cuales han sido objeto de muchos estudios durante los últimos años. Sin embargo, la importancia de los procesos de crecimiento van más ...
Evaluación de recubrimientos de multicapas de α-Al2O3 /8YSZ para la protección frente a la corrosión a altas temperaturas

Zambrano Romero, Gustavo A.; Gómez, María E.; Aguilar Castro, Yesid; Amaya, César; Sánchez, Óscar; Díaz, Nathalia; Escarraga, Andrés; Burgos, Melisa; Millán, Mario (2018-04-25)

El objetivo del presente proyecto de investigación es la síntesis y la caracterización de recubrimientos de barrera térmica (TBC – recubrimientos de barrera térmica, por sus siglas en inglés) tipo multicapa de α-Al2O3 /8YSZ ...
Estudios de la criticalidad en los sistemas MxAgI1-x y M-Ag4I5 (M = LiI, Na, Rb) [recurso electrónico]

Peña Lara, Diego; Vargas, Rubén A.; Chacón, Manuel N.; Burbano, Juán C.; Orozco, Juán M. (2018-04-25)

Entre los conductores iónicos más estudiados computacional, experimental y teóricamente se encuentra la familia Mx-AgI1-x y M-Ag4I5 siendo M un elemento del grupo 1. Las propiedades físicas y el diagrama de fases se han ...
Prospección geoarqueológica en la Universidad del Valle, sede Meléndez, Cali, Colombia.

Rodríguez, Carlos Armando; Zúñiga Escobar, Orlando (2018-05-02)

En este proyecto se presentan los resultados de las prospecciones geoeléctricas y arqueológicas realizadas durante la cuarta temporada de campo de los estudios geoarqueológicos en la Ciudad Universitaria Meléndez en el año ...
Estudio Experimental y Computacional de sistemas Magnéticos nanoestructurados y nanoparticulados y el efecto del Ni en las propiedades de imanes permanentes

Aguirre Contreras, William Richard; Zamora Alfonso, Ligia Edith; Pérez Alcázar, Germán Antonio; Tabares Giraldo, Jesús Anselmo; Schonhobel Sánchez, Ana María; Trujillo Hernández, Juan Sebastián; Andrade Melo, Diego Fernando (2018-08-23)

Con programación en C++ simulamos sistemas de dos nanopartículas (NPs) esféricas tipo núcleo/coraza con estructura bcc, con espines interactuando por intercambio directo (ferro en el núcleo, y antiferro en la coraza), con ...
Fe-ZnO nanoestructurado obtenido por aleamiento mecánico y sol-gel.

Zamora Alfonso, Ligia Edith; Pérez A., Germán A.; Tabares, Jesús A.; Bolaños, Alberto; Baca Miranda, Eval (2018-08-24)

El planteamiento principal de este proyecto era el de encontrar la forma más idónea para preparar el semiconductor magnético ZnO dopado con Fe sin la presencia de fases impuras. El proyecto se propuso de tal forma que se ...
Estudio del comportamiento de recubrimientos de nitruros protectores nanoestructurados para posibles aplicaciones biomédicas.

Lopera Muñoz, Wilson; Zambrano Romero, Gustavo Adolfo; Gómez de Prieto, María Elena; Riascos Bravo, Andrés; Londoño, Jessica Gil; Osorio Ospina, Diana Marcela (Universidad del ValleColombia, 2019-05-16)

Este proyecto surge como alternativa posible para dar respuesta a las necesidades crecientes de investigación en el campo de los materiales empleados en biocompatibilidad. Un área que se ha venido transformando en las ...
Estudio del efecto de conmutación resistiva en heteroestructuras basadas en óxidos multifuncionales.

Gross, Katherine; Gómez de Prieto, María Elena; Lopera Muñoz, Wilson; Porras Montenegro, Nelson; Suárez, Luisa Fernanda; Betancourt, John; Quiñonez, Mario Fernando; Torres, Margoth Lorena; Ceballos, Santiago; Marín, Lorena; Ramírez, Juan Gabriel (Universidad del ValleColombia, 2019-07-12)

La conmutación resistiva de estructuras tipo conductor/aislante/conductor es actualmente un tópico altamente investigado debido a su potencial aplicación en el campo de dispositivos de memoria no volátil. El propósito ...
Efecto del contenido de aluminio en la resistencia a la corrosión del sistema de nuevas aleaciones Fe-Mn-Al-C como potencial reemplazo de aceros inoxidables.

Pérez, German Antonio; Tabares, Jesús Anselmo; Aguilar Castro, Yesid; Valdés, Jairo Antonio; Zambrano, Oscar Alexander; Marco, José Francisco; Rodríguez, Juan Sebastián (Universidad del ValleColombia, 2019-08-22)

Los aceros Fe-Mn-Al-C han despertado la atención de la comunidad científica debido a las excelentes propiedades que han mostrado a lo largo de numerosos estudios que se han realizado en estos, como también su potencial de ...
Caracterización teórica de la respuesta óptica y excitaciones de plasmones localizados y no localizados en cristales fotónicos formados por materiales dispersivos.

Calero Quintero, Jesus Maria; Porras Montenegro, Nelson; Gonzalez, Luz Esther; Calvo, Danny Manuel; Sanchez, Robert; Meñaca, Victor Hugo; Olaya, Vanessa Carolina; Marin, Gustavo Adolfo; Herrera, Alan Yuseth; Diaz, Brayan Fernando (2019-10-30)

En las dos últimas décadas ha crecido el interés por estudiar los cristales fotónicos, debido esencialmente a la posibilidad que ofrecen de controlar la luz que pasa a través de ellos. Aunque la estructura de bandas en ...
Mejoramiento de las propiedades fotocatalíticas de óxidos metálicos nanoestructurados a base de TiO2.

Vargas Zapata, Ruben Antonio; Diosa, Jesus E.; Peña, Diego; Mosquera, Edgar; Garcia, Andreina (2019-10-30)

Se fabricaron exitosamente nanopartículas del óxido metálico TiO2 usando un método químico sencillo y reproducible seguido de calcinación en aire. La estructura y cristalinidad de las muestras fueron determinadas por ...
Expansión acelerada del universo con Modelos Escalar-Tensoriales.

Granda Velasquez, Luis Norberto (2019-10-31)

La cosmología actual presenta dos retos muy importantes tanto para la física como para la ciencia moderna. Estos son el problema de la energía oscura que exige la existencia de un nuevo tipo de materia de presión negativa, ...

Envíos recientes

Modelo unidimensional de crecimiento epitaxial : distribución de tamaño de islas.

González Cabrera, Diego Luis | 2017

Se estudia el efecto de la agregación obstaculizada en el proceso de formación de islas en una y dos dimensiones para un modelo de islas puntuales de crecimiento epitaxial con tamaño de núcleo crítico. En nuestro modelo, la adhesión de monómeros a islas pre-existentes está obstaculizado por una barrera adicional, caracterizada por una longitud la. Para la=0 las islas se comportan como sumideros perfectos mientras que para la → ∞ se comportan como fronteras reflectivas. Para valores intermedios de la, el sistema exhibe un cambio entro dos tipos diferentes de procesos: agregación limitada por difusión (DLA) y agregación limitada por reacción (ALA). Las distribuciones de zonas de captura (CZ) y de tamaño de islas (IS) son calculadas para diferentes valores de i y la. Con el fin de obtener una buena descripción del proceso de nucleación, se propone un modelo de fragmentación basado en una descripción aproximada de la nucleación dentro de los espaciamientos en 1D y de las zonas de captura en 2D. En ambos casos, la nucleación es descrita usando dos probabilidades con fundamento físico cada una de las cuales está relacionada con los parámetros microscópicos del modelo (i y la). Probamos nuestro modelo analítico con extensas simulaciones numéricas y con resultados establecidos previamente. El modelo propuesto describe excelentemente el comportamiento estadístico del sistema para valores arbitrarios de la e i = 1, 2 y 3; esto nos permite usar el modelo para determinar el valor de la barrera a partir de resultados experimentales.

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Study of interface phenomena in heterostructures based on complex oxides.

Gómez de Prieto, María Elena | 2018-04-23

Este proyecto se propuso como meta, objetivo y metodología estudiar la influencia de los parámetros de crecimiento de las propiedades estructurales y físicas de las películas delgadas y multicapas y sus interfaces de óxidos complejos en forma de capa delgada, heteroestructuras, y superredes. Con el fin de lograr funcionalidades y dispositivos potencialmente útiles el material de óxido debe tener un crecimiento epitaxiales. Esta es nuestra fortaleza en el laboratorio. Poseemos la técnica de pulverización catódica DC y RF a altas presiones de oxígeno (de 1 a 4 mbar), poseemos equipo de medición de propiedades estructurales, eléctricas, magnéticas como función de temperatura y campo magnético aplicado. Hemos colaborado con el Instituto de Nanociencia en Aragón, España, donde se llevó a cabo algunos experimentos y mediciones. Estudiamos las manganitas de Lantano dopadas con Ca y Sr (LCMO, LSMO), el ferroeléctrico BaTiO3 (BTO), el multiferroico BiFeO3 (BFO); la barrera térmica YxZr1-xO3 (YSZ), Al2O3 (AO); el efecto del tamaño de las propiedades de heteroestructuras artificiales tipo BFL/ LSMO, BTO/LSMO; el óxido Fe1-xTixO3, el efecto del tamaño en nanotubos de dióxido de Titanio dopado con nanopartículas de Ferrita; estudiamos las propiedades térmicas de bicapas YSZ / Al2O3.

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Campos vectoriales en modelos cosmológicos inflacionarios.

Valenzuela Toledo, Cesar Alonso | 2018-04-23

El estudio de las propiedades estadísticas de las anisotropías en la radiación cósmica de fondo (RCF), es un problema fundamental en cosmología, ya que su estudio permite discriminar entre los diferentes modelos cosmológicos inflacionarios propuestos para la formación de las estructuras a gran escala. En el contexto de la cosmología estándar, los modelos cosmológicos más aceptados son aquéllos que suponen que la función de distribución de las fluctuaciones primordiales (estudiadas desde el punto de vista teórico a través de la perturbación primordial en la curvatura \zeta y desde el punto de vista observacional a través del contraste en la temperatura de la RCF \delta T/T0) es adiabática, casi gaussiana, invariante de escala y además preserva la isotropía y la homogeneidad estadísticas. No obstante, existen indicaciones observacionales que sugieren que el espectro de perturbaciones impreso en el fondo cósmico de microondas presenta desviaciones significativas con respecto a la gaussianidad, homogeneidad e isotropía estadística [1,2]. Tales observaciones constituyen las ya bien conocidas anomalías de la radiación cósmica de fondo [1,2]. La relevancia de las anomalías del fondo cósmico en el desarrollo de este proyecto radica en que, según se ha especulado con base en el análisis de los datos observacionales, algunas de ellas podrían ser explicadas si se incluyen campos vectoriales en la dinámica inflacionaria. En este sentido, durante el desarrollo del proyecto se estudiaron diversos modelos inflacionarios con campos vectoriales [3,4,5]; en algunos casos se analizó si es posible obtener un periodo inflacionario [5], en otra situación se estudiaron sus simetrías [4] y en otros casos se analizaron desviaciones del comportamiento gaussiano e isótropo en la distribución de las fluctuaciones de la perturbación primordial en la curvatura \zeta [3]. El resultado mas importante del proyecto de investigación corresponde al artículo de la referencia [3], donde se presenta un método de evaluación de los efectos de los campos vectoriales en las funciones de correlación. Particularmente, en este trabajo se calcularon las funciones de correlación de dos y tres puntos la perturbación primordial en la curvatura. En concreto, se utilizó el espectro de potencias de la perturbación en la curvatura parametrizado de la siguiente forma: P_\zeta(\vec{k})\equiv P_\zeta(k)\left[1+g_\zeta(k)(\hat{n} \cdot \hat{k} )^2 \right], donde g_\zeta es el parámetro de anisotropía estadística y \hat{n} un vector unitario que apunta en la dirección preferencial y luego, utilizando el formalismo \delta N, se calculó el parámetro de no gaussianidad f_{\rm NL} en el biespectro B_\zeta y se determinaron los efectos de dependencia de escala y de forma parametrizados a través de g_\zeta(k). Los resultados de este trabajo indican que los efectos de los campos vectoriales en las funciones de dos y tres puntos son muy pequeños, prácticamente indetectables cuando se consideran los valores observados para el parámetro g_\zeta.

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Fluctuaciones térmicas en la región de transición superconductor / ferromagnética de las compositas (Bi2223)1-x(LSMO)x.

Baca Miranda, Eval | 2018-04-23

Al estudiar las propiedades estructurales y magnéticas de la manganita La0.7Sr0.3MnO3 obtenida por el método de reacción en estado sólido y sometida a procesos de molienda mecánica se encontró una coexistencia de fases ferromagnética y superparamagnética que se hacen manifiestas a baja temperatura y a temperatura ambiente respectivamente. La técnica de termogravimetría (TGA) asistida con campo magnético, mostró una temperatura de Curie TC = 369.69 K (=96.96oC). A partir de refinamiento Rietveld de los rayos X, se observó una reducción de tamaño de partícula y una estabilización de la estructura cristalina de grupo espacial R3c, a medida que aumenta el tiempo de molienda tM en acuerdo con las imágenes de SEM.

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Efectos de la irradiación láser de baja potencia sobre tejidos blandos y cultivos celulares específicos de células normales y de cáncer.

Solarte Rodríguez, Efraín | 2018-04-23

En este proyecto se realizó el estudio de los efectos de la radiación láser, de varias longitudes de onda, y de luz casi monocromática producida por diodos emisores de luz (LED) sobre cultivos celulares específicos de células normales y anómalas (cáncer) y sobre las propiedades ópticas de algunos de los tejidos biológicos (blandos) que las contienen. Los efectos biológicos y fisiológicos se estudiaron determinando los efectos de irradiaciones controladas sobre el crecimiento de cultivos celulares mediante métodos estándar de fluorescencia (Test XTT) y mediante observación microscópica de posibles efectos morfológicos sobre las células irradiadas. Se desarrolló un protocolo para los cultivos y para la irradiación de los mismos. Por otra parte, se estudiaron los efectos ópticos de absorción y fluorescencia, producidos o inducidos por irradiación con láser o con LED, mediante la medición directa de los espectros de transmitancia y de fluorescencia de las muestras irradiadas, utilizando un espectrofotómetro miniatura, acoplado con fibra óptica. Para el estudio de las propiedades de la propagación de la luz producida con fuentes láser en los tejidos blandos, fue diseñado un protocolo basado en fotografía digital y procesamiento de imagen sobre modelos físicos de estos sistemas, que permite estudiar la propagación de la luz en medios turbios y determinar las longitudes de atenuación. Estos estudios de imagen digital fueron complementados con medidas espectrales de transmitancia y reflectancia, tanto para haz colimado como para difuso, empleando para estas últimas mediciones un juego de esferas integradoras, se realizaron además medidas del índice de refracción de los modelos utilizando un refractómetro Abbe estándar. Finalmente, se hizo una modelación de los tejidos biológicos y se simuló la propagación de la luz en medios turbios.

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Evaluación formativa de unidades didácticas en física enfocadas en la formación de competencias científicas.

Uribe Gartner, Carlos Julio | 2018-04-23

El objetivo central de este proyecto de investigación - acción fue el pilotaje y consiguiente revisión de las unidades didácticas en física enfocadas en la formación de competencias científicas diseñadas por el investigador principal en un proyecto antecedente, realizado durante su año sabático (“Diseño y producción de unidades didácticas en física enfocadas en la formación de competencias científicas”), con la concomitante construcción de teoría fundada acerca de la facilitación de dicha formación. El diseño didáctico gira alrededor de reconocer la complejidad irreductible del desarrollo humano, mediado por la interacción social en la “Zona de Desarrollo Próximo” (Vygotsky), y las herramientas simbólicas y culturales, entre las que sobresale el lenguaje hablado y escrito y actualmente las TIC. Ello se concreta en la integración de las asignaturas de español y física fundamental I: en la primera, cursada por los estudiantes en el semestre previo al curso de física en el que se pilotaron las unidades, se usó como material de trabajo un “texto refutacional” de la “concepción aristotélica del movimiento”, que también fue el resultado de un proyecto de investigación antecedente. Para valorar la efectividad de este texto se aplicó el FCI (Force Concept Inventory) antes y después de la secuencia didáctica formada por los dos cursos; los datos se analizaron mediante el ‘Model Analysis’ de Bao&Redish, mostrando un cambio moderadamente significativo en el estado de conocimiento del grupo con respecto a la relación fuerza-movimiento. Los otros materiales diseñados fueron evaluados de modo cualitativo, mediante el análisis de las interacciones en clase (las cuales fueron grabadas en video) y el análisis de contenido de las producciones de los estudiantes en respuesta a las actividades propuestas, ambos análisis dirigidos a la identificación de problemas de diseño de las unidades. Los resultados de estos análisis se utilizaron en la revisión sistemática de las actividades y materiales. Otro aspecto del análisis, de acuerdo al marco teórico del proyecto, fue el desarrollo de la competencia de comunicación académica de los estudiantes, comparando las sucesivas versiones de sus producciones en respuesta a las observaciones del docente. Adicionalmente, se recogieron datos acerca de las percepciones de los estudiantes sobre la calidad del diseño didáctico seguido en el curso mediante un cuestionario anónimo en el campus virtual. Se concluyó que la atención puesta a las competencias comunicativas, tanto de lectura como de escritura de textos académicos, y la realización de actividades de modelación y simulación con TIC (“Mirando con lupa una función”, “Movimiento a control remoto”, “Sintiendo la relación entre fuerza y movimiento” y “¿Cuánto más rápido cae la bola más pesada?”), contribuyeron al compromiso cognitivo y afectivo de los estudiantes con el curso y al desarrollo de sus competencias conceptuales e investigativas.

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Teoría de Floquet para el estudio de correlaciones en sistemas atómicos dependientes periódicamente en el tiempo.

Rodríguez Ramírez, Karem Cecilia | 2018-04-25

Los conceptos de correlaciones y complejidad van de la mano en sistemas atómicos. Incluso sistemas relativamente ``pequeños'' pueden ser extremadamente complejos debido a las fuertes correlaciones entre sus constituyentes. En este proyecto se estudiaron las correlaciones y sus consecuencias en dos clases de sistemas atómicos con dependencia periódica en el tiempo: el átomo de helio forzado periódicamente y átomos fríos en redes ópticas que incluyen modulaciones periódicas en el tiempo.

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Control del Estado cuántico de moléculas frías.

Londoño Flórez, Beatriz Elena | 2018-04-25

El rápido avance en la tecnología de fuentes de radiación y la ingeniería a nivel nanométrico van de la mano con exhaustivos análisis numéricos y analíticos, como el llevado a cabo en este proyecto, que nos permiten comprender la magnitud y complejidad de la espectroscopia molecular y su dinámica a temperaturas muy bajas (T~ μK). La presencia de radiación permite proponer esquemas de control cuántico sobre los diversos grados de libertad internos de las moléculas (estados hiperfinos, rotacionales, vibracionales). Hemos analizado aquí la dinámica de dos y tres estados electrónicos acoplados, en los cuales una gran cantidad de niveles El rápido avance en la tecnología de fuentes de radiación y la ingeniería a nivel nanométrico van de la mano con exhaustivos análisis numéricos y analíticos, como el llevado a cabo en este proyecto, que nos permiten comprender la magnitud y complejidad de la espectroscopia molecular y su dinámica a temperaturas muy bajas (T~ μK). La presencia de radiación permite proponer esquemas de control cuántico sobre los diversos grados de libertad internos de las moléculas (estados hiperfinos, rotacionales, vibracionales). Hemos analizado aquí la dinámica de dos y tres estados electrónicos acoplados, en los cuales una gran cantidad de niveles.

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Escalones interactuantes y formación de islas durante el crecimiento epitaxial 2.

González Cabrera, Diego Luis | 2018-04-25

Los procesos de crecimiento manifiestan una serie de fenómenos fuera del equilibrio los cuales han sido objeto de muchos estudios durante los últimos años. Sin embargo, la importancia de los procesos de crecimiento van más allá del contexto académico. Por ejemplo, el conocimiento de los procesos atomísticos envueltos en el crecimiento de películas en el régimen submonocapa es crucial en la producción de dispositivos nanoelectrónicos.

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Evaluación de recubrimientos de multicapas de α-Al2O3 /8YSZ para la protección frente a la corrosión a altas temperaturas

Zambrano Romero, Gustavo A. | 2018-04-25

El objetivo del presente proyecto de investigación es la síntesis y la caracterización de recubrimientos de barrera térmica (TBC – recubrimientos de barrera térmica, por sus siglas en inglés) tipo multicapa de α-Al2O3 /8YSZ en forma de película delgada, para sus aplicaciones en dispositivos de alto desempeño, como los que son depositados sobre aleaciones metálicas sometidas a altas temperaturas. El proyecto incluye la síntesis, el crecimiento, la caracterización, en particular su comportamiento a la corrosión a altas temperaturas. Los recubrimientos con estructura tipo multicapa constituyen una de las propuestas actuales más eficaces para conseguir recubrimientos con propiedades mejoradas. Este tipo de sistemas o estructuras se basan en el apilamiento periódico de capas alternadas de materiales diferentes, por lo cual estas estructuras mejoran la adhesión del recubrimiento al substrato, al reducir las tensiones internas y la fragilidad del material. En el presente trabajo de investigación se depositaron recubrimientos tipo multicapas de alúmina en fase alfa (α-Al2O3), el cual es un oxido estable de crecimiento lento y con un coeficiente de expansión térmica moderado y de Circonia estabilizada con Itria al 8 % (8YSZ) recubrimiento utilizado en aplicaciones tribológicas a altas temperaturas debido a su baja conductividad térmica, alto coeficiente de expansión térmica, (similar al de los metales), buena combinación de alta tenacidad, relativa alta dureza y resistencia a la corrosión por erosión. Los substratos utilizados fueron aceros para alta temperatura y silicio para cierto tipo de caracterizaciones. Con el propósito de estudiar la influencia de la variación del periodo en este tipo de recubrimientos, sobre su estructura cristalina, y el posible cambio en las propiedades de resistencia a la corrosión a altas temperaturas, se plantea diseñar multicapas de [α-Al2O3/8YSZ]n variando el número de bicapas en 1, 10, 30, 50 y 70 y la periodicidad espacial en λ = 1.5 μm, λ = 300 nm, λ = 100 nm, λ = 60 nm, λ = 43 nm , manteniendo el espesor total de película constante 2 μm. Las muestras se caracterizaran estructural y morfológicamente mediante Difracción de Rayos X (XRD), Microscopia de Fuerza Atómica (AFM) y Microscopia Electrónica de Barrido (SEM). El estudio del comportamiento electroquímico a altas temperaturas, se llevara a cabo por medio del ensayo de corrosión por sales fundidas por medio de la Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS).

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Estudios de la criticalidad en los sistemas MxAgI1-x y M-Ag4I5 (M = LiI, Na, Rb) [recurso electrónico]

Peña Lara, Diego | 2018-04-25

Entre los conductores iónicos más estudiados computacional, experimental y teóricamente se encuentra la familia Mx-AgI1-x y M-Ag4I5 siendo M un elemento del grupo 1. Las propiedades físicas y el diagrama de fases se han obtenido experimentalmente y tanto teórica como computacionalmente se ha tratado de comprender la dinámica involucrada; en la fase sólida y a temperatura ambiente, algunos componentes presentan buena conductividad iónica del orden de S/cm, que desde lo tecnológico los hace útiles en las aplicaciones de baterías de estado sólido, sensores de humedad, entre otras.

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Prospección geoarqueológica en la Universidad del Valle, sede Meléndez, Cali, Colombia.

Rodríguez, Carlos Armando | 2018-05-02

En este proyecto se presentan los resultados de las prospecciones geoeléctricas y arqueológicas realizadas durante la cuarta temporada de campo de los estudios geoarqueológicos en la Ciudad Universitaria Meléndez en el año 2010, en desarrollo del proyecto Prospección Geoarqueológica en la Universidad del Valle, sede Meléndez, Cali, Colombia, aprobado por la Convocatoria Interna de la Universidad del Valle en el año 2010. En un primer apartado relacionamos los antecedentes de los estudios geofísicos en yacimientos arqueológicos de la Universidad del Valle, que se adelantaron durante tres temporadas de campo entre 1995 y 2004. El segundo capítulo está dedicado a los trabajos de campo realizados durante la cuarta temporada en el año 2010. Siguen unas conclusiones del proyecto y una bibliografía utilizada. Finalmente, presentamos dos anexos, en el primero relacionamos las tablas de cálculo y las curvas de los perfiles de resistividad eléctrica, mientras en el segundo aparece la cartera topográfica.

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Estudio Experimental y Computacional de sistemas Magnéticos nanoestructurados y nanoparticulados y el efecto del Ni en las propiedades de imanes permanentes

Aguirre Contreras, William Richard | 2018-08-23

Con programación en C++ simulamos sistemas de dos nanopartículas (NPs) esféricas tipo núcleo/coraza con estructura bcc, con espines interactuando por intercambio directo (ferro en el núcleo, y antiferro en la coraza), con Hamiltoniano de Ising ½ y con las NPS interactuando por interacción dipolar magnética con un acople de intensidad g (g = 0, 1x10-6, 5 x10-6, 1x10-5, 5x10-5, … 5x10-2 y 1x10-1). Variando los radios externos, desde Re=1 hasta 5 parámetros de red y diferentes espesores, por método de Monte Carlo (con dinámica de Metropolis con flipeo por espín y por nanopartícula) se enfriaron los sistemas en campo nulo (ZFC) y se obtuvieron sus energías, magnetizaciones, capacidades caloríficas, susceptibilidades y factores de Edward Anderson. Los resultados fueron analizados con programación hecha en VBasic (Excel®) y se encontró que los sistemas presentan a temperaturas altas transiciones críticas (Curie, Neel o Curie/Neel) y a temperaturas bajas transiciones superpara-superferro a una “temperatura de bloqueo” (TB); esta temperatura TB crece con el factor de acople dipolar g y, a diferencia de la reportado en la literatura, no depende del tiempo t de la medida, este resultado fue verificado al solucionar en forma exacta los correspondientes sistemas de nanopartículas de 15 átomos.

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Fe-ZnO nanoestructurado obtenido por aleamiento mecánico y sol-gel.

Zamora Alfonso, Ligia Edith | 2018-08-24

El planteamiento principal de este proyecto era el de encontrar la forma más idónea para preparar el semiconductor magnético ZnO dopado con Fe sin la presencia de fases impuras. El proyecto se propuso de tal forma que se hacían diferentes formas de preparar las muestras y estudiarlas experimentalmente. Las tres formas que se optó para preparar las muestras fueron: A. La primera por aleamiento mecánico entre polvos puros de Fe y ZnO; dopando el ZnO con un 10% de Fe. En el aleamiento mecánico existe un parámetro importante que es la relación entre el peso de las bolas con el peso de la muestra (BPR por sus siglas en Inglés). Se encontró que al aumentar esta relación se logra que todo el Fe penetre dentro de la matriz de ZnO, evitando las fases impuras. Como resultado se logra proponer un modelo fenomenológico de polarones para explicar el mecanismo de magnetización en este modelo. B. La segunda forma de preparar el sistema fue: Alear el ZnO con un 10% de magnetita (Fe3O4). En este caso además de la fase pura de ZnO se obtuvo la fase Fe2O4Zn1 conocida como Franklinite. Entonces existen fases impuras. C. La tercera forma de preparar el sistema: A través de la técnica conocida como sol gel; se prepararon cambiando la concentración del dopante, las muestras obtenidas se estudiaron (as cash) y además se depositaron sobre cristales simples de Si. Lo importante de estas muestras fueron las medidas de reflactancia y la caracterización eléctrica, mostrando un comportamiento semiconductor.

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Estudio del comportamiento de recubrimientos de nitruros protectores nanoestructurados para posibles aplicaciones biomédicas.

Lopera Muñoz, Wilson | 2019-05-16

Este proyecto surge como alternativa posible para dar respuesta a las necesidades crecientes de investigación en el campo de los materiales empleados en biocompatibilidad. Un área que se ha venido transformando en las últimas décadas para obtener nuevos materiales mejorados en razón de costo y propiedades específicas, especialmente aquellas donde se requiere que el material permanezca implantado por un largo periodo de tiempo sin perder propiedades ni causar daños al huésped. En aras de esto, el presente proyecto se planteó la producción de recubrimientos protectores nanoestructurados sobre aceros inoxidables del tipo 316 L, depositados por la técnica de magnetrón sputtering, para posibles aplicaciones biomédicas. Dado que estos recubrimientos han demostrado en estudios previos, presentar muy buenas propiedades mecánicas como resistencia elevada al desgaste y a la tensión, así como buena resistencia a la corrosión, se plantea la posibilidad de emplearlos como recubrimientos protectores alternativos, en la fabricación de implantes y prótesis mecánicas corporales de alto rendimiento. El proyecto implicó la preparación de las probetas de aceros inoxidables 316L con una configuración semicónica (para inmersión controlada) sobre las cuales se depositaron los recubrimientos protectores nanoestructurados, para la posterior evaluación de su biocompatibilidad en fluidos que simulan el plasma sanguíneo y pruebas de citotoxicidad a través de crecimiento celular. Como recubrimientos protectores nanoestructurados, se sintetizaron nitruros ternarios como el nitruro de cromo aluminio (CrAlN) y el nitruro de titanio aluminio (TiAlN), sobre los cuales el Grupo de Películas Delgadas tiene amplia experiencia en el estudio de sus propiedades protectoras antidesgaste, anticorrosivas, mecánicas y tribológicas. Posterior a la obtención de los recubrimientos protectores estos se caracterizaron estructural y morfológicamente mediante Difracción de Rayos X (XRD), Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) en sección transversal y Microscopia de Fuerza Atómica (AFM). Igualmente se estudió su comportamiento electroquímico ante la corrosión mediante la técnica de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS). El estudio de la adherencia y del comportamiento al desgaste se llevó a cabo con un tribómetro por Pin-on disk. Finalmente, el estudio de biocompatibilidad se llevó a cabo por inmersión en fluidos simulados tales como el fluido de Hank, así como también se evaluó citotoxicidad empleando la técnica de viabilidad celular por medio del ensayo de reducción del MTT. Los resultados corroboraron las propiedades mecánicas, tribológicas y de resistencia a la corrosión de estos recubrimientos nanoestructurados, además de mostrar promisorias posibilidades en aplicaciones biomédicas como son los implantes sometidos a altas tasas de desgaste acompañados de procesos corrosivos corporales.

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Estudio del efecto de conmutación resistiva en heteroestructuras basadas en óxidos multifuncionales.

Gross, Katherine | 2019-07-12

La conmutación resistiva de estructuras tipo conductor/aislante/conductor es actualmente un tópico altamente investigado debido a su potencial aplicación en el campo de dispositivos de memoria no volátil. El propósito general de este proyecto consistió en estudiar los mecanismos de conducción en el efecto de conmutación resistiva (RS) en películas y heteroestructuras basadas en óxidos multifuncionales y su dependencia con parámetros de fabricación y propiedades físicas de los materiales involucrados. Específicamente se fabricaron películas delgadas de óxidos multifuncionales tales como YBa2Cu3O7-δ, La1-xCaxMnO3, BiFeO3, HfO2, CeO2, ZnO(Co, Mn), YMnO3, CuO2, entre otros, las cuales fueron caracterizadas en sus propiedades físicas, estructurales, morfológicas y de transporte eléctrico. Una vez los sistemas estuvieron caracterizados a modo de monocapas, se fabricaron estructuras capacitivas tipo conductor/aislante/conductor utilizando los diferentes materiales óxidos en combinaciones tales como HfO2/Pt/TiO2/SiO2/Si, La1-xCaxMnO3/YBa2Cu3O7-δ, BiFeO3/YBa2Cu3O7-δ, (Mn, Co)ZnO/YMnO3, entre otros. Sobre estos sistemas se realizaron mediciones de magnitudes físicas que permitieron caracterizar el fenómeno de conmutación resistiva (Curvas I-V, capacitancia, r(R)=RHRS/RLRS, tiempos de retención, entre otros) y su dependencia con parámetros de deposición y material de los electrodos con el fin de dilucidar sobre los mecanismos de conducción. Se identificó que el espesor del óxido aislante juega un papel importante en la conmutación eléctrica del dispositivo; tal es el caso del sistema HfO2/Pt/TiO2/SiO2/Si. Este sistema se caracterizó usando indio (In) como electrodo superior variando el espesor de la capa HfO2 en un rango de 20 a 155 nm. Al variar el espesor, el dispositivo exhibió respuestas de conmutación resistiva diferentes de carácter unipolar, bipolar y complementaria. El dispositivo In/HfO2(155nm)/Pt exhibió un tiempo de retención superior a 1.8 x 105 s, valor con el cual se extrapola la retención de los estados de resistencia a un orden de 10 años. Por otro lado, se estudió la respuesta de conmutación resistiva en función del material del electrodo superior, usando YBa2Cu3O7-δ y Ag en el sistema BiFeO3/YBa2Cu3O7-δ; encontrándose asimetrías en las curvas corriente-voltaje que permiten elucidar el mecanismo de conducción presente en cada caso.

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Efecto del contenido de aluminio en la resistencia a la corrosión del sistema de nuevas aleaciones Fe-Mn-Al-C como potencial reemplazo de aceros inoxidables.

Pérez, German Antonio | 2019-08-22

Los aceros Fe-Mn-Al-C han despertado la atención de la comunidad científica debido a las excelentes propiedades que han mostrado a lo largo de numerosos estudios que se han realizado en estos, como también su potencial de reemplazo de diversas aleaciones, debido al bajo costo de los principales elementos aleantes de estos aceros (manganeso y aluminio). En este sentido, el estudio de los aceros Fe-Mn-Al-C frente a la corrosión electroquímica surge bajo la necesidad de conocer la respuesta, ventajas y desventajas de estas aleaciones frente a los medios corrosivos más comunes (medios ácidos y básicos) que puedan presentarse en condiciones industriales. Para el desarrollo de este trabajo, se fundieron en un horno de inducción el siguiente sistema de aleaciones Fe-20Mn-xAl-0.7C (x=0,3,6,9), las cuales fueron posteriormente tratadas termo mecánicamente para lograr una condición de granos equiaxiales, condición conocida industrialmente como condición de “suministro”, debido a las buenas propiedades mecánicas encontradas en este estado. Adicionalmente, el estudio de este acero se comparó frente al comportamiento de aceros comerciales muy usados en la industria AISI 1020 y 304L para comparar la resistencia a la corrosión frente a estos. Mediante microscopia electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos-x (XPS) se estudiaron las superficies corroídas bajos los electrolitos de estudios, para determinar el comportamiento de la capa pasiva frente a estos, como también el roll que juegan cada uno de los elementos en el proceso. Finalmente, se logró determinar el efecto del contenido de aluminio frente a estos procesos de corrosión, en la cual para medio ácidos (H2SO4 y HCl), disminuye notablemente la capacidad pasivante de la capa, facilitando la corrosión y generando valores alto de densidad de corrosión frente a los aceros AISI 1020 y 304L. Por otro lado, el comportamiento del aluminio en la corrosión de medios básicos (NaOH y NaCl) genera bajos valores de densidad de corrosión a medida que el contenido de Al aumenta.

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Caracterización teórica de la respuesta óptica y excitaciones de plasmones localizados y no localizados en cristales fotónicos formados por materiales dispersivos.

Calero Quintero, Jesus Maria | 2019-10-30

En las dos últimas décadas ha crecido el interés por estudiar los cristales fotónicos, debido esencialmente a la posibilidad que ofrecen de controlar la luz que pasa a través de ellos. Aunque la estructura de bandas en cristales fotónicos 1D y 2D fabricados con metales, dieléctricos y otros materiales ha sido estudiada, son muchos los aspectos que no se han abordado aún. Por ejemplo, considerar la inclusión de otros tipos de materiales dispersivos tales como superconductores, sulvanitas y grafeno en cristales fotónicos 1D y 2D con diferentes arreglos geométricos. Tampoco se conocen estudios sistemáticos relacionados con la influencia de parámetros externos de control, tales como presión hidrostática o temperatura, sobre la estructura de bandas fotónicas de dichos cristales fotónicos. Los principales objetivos del proyecto pueden sintetizarse en tres categorías: i) efectuar cálculos de estructura de bandas fotónicas y distribuciones de campo electromagnético en cristales fotónicos 2D compuestos por barras metálicas de sección transversal cuadrada, y estudiar los modos plasmónicos existentes en las fronteras de separación. ii) Estudiar la respuesta óptica de cristales fotónicos 1D y 2D, compuestos por aire y semiconductores cuaternarios, ante incidencia oblicua de la radiación electromagnética. iii) Calcular estructuras de bandas fotónicas de cristales fotónicos consistentes en cortezas cilíndricas superconductoras con núcleo dieléctrico, dispuestas en arreglos de redes cuadrada y triangular, y estudiar la influencia de la temperatura y geometría sobre dichas estructuras de bandas

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Mejoramiento de las propiedades fotocatalíticas de óxidos metálicos nanoestructurados a base de TiO2.

Vargas Zapata, Ruben Antonio | 2019-10-30

Se fabricaron exitosamente nanopartículas del óxido metálico TiO2 usando un método químico sencillo y reproducible seguido de calcinación en aire. La estructura y cristalinidad de las muestras fueron determinadas por difracción de rayos-X (XRD). Los análisis de espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR). Los análisis composicionales se realizaron con microscopia electrónica de barrido combinado con energía dispersa de rayos-X (SEM-EDX). Medidas de absorbancia de luz ultravioleta y visible fueron analizadas para determinar la longitud de onda de absorción y la brecha de energía óptica. Medidas de fotoluminiscencia fueron llevadas a cabo para analizar los defectos estructurales y comparar con las propiedades fotocatalíticas de las muestras en la degradación del colorante naranja metilo (MO).

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Expansión acelerada del universo con Modelos Escalar-Tensoriales.

Granda Velasquez, Luis Norberto | 2019-10-31

La cosmología actual presenta dos retos muy importantes tanto para la física como para la ciencia moderna. Estos son el problema de la energía oscura que exige la existencia de un nuevo tipo de materia de presión negativa, o de la modificación de relatividad general a distancias cosmológicas y el problema de la inflación cósmica, que trata de resolver los problemas del Big Bang, y a los cuales se dedican importantes experimentos observacionales y estudios teóricos den los grandes centros de investigación en el mundo. El descubrimiento de la expansión acelerada del universo ha dado lugar a numerosas investigaciones que tratan de explicar el origen de este fenómeno. Para abordar este problema se han propuesto diferentes modelos de campos escalares de energía oscura, como los modelos de quintessence, tachyon, dilaton, k-essence, los cuales describen la energía oscura con una ecuación de estado mayor que -1. Por otro lado, recientemente se han hecho mediciones más precisas del parámetro de Hubb (H) que favorecen un universo en una fase de expansión tipo phantom, lo cual implica una revisión tanto del modelo estándar actual con la constante cosmológica, como de los modelos dinámicos con campos escalares de quintaescencia, dado que éstos últimos no podrían dar cuenta de una ecuación de estado por debajo -1. Esto tendría fuertes implicaciones ya que se podría descartar

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