Escuela de Física

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Theorical study of the exciton ground state in semiconductor heterostructure
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Escorcia Caballero, Ruthber Antonio; Mikhailov, Ilia Davidovich
Un método general y simple para calcular la energía del estado base de un excitón en estructuras de confinamiento cuántico en la presencia de campo magnético y para diferentes formas del potencial es desarrollado. En este método se parte del principio variacional y se deriva una ecuación de onda unidimensional para la función que describe las propiedades intrínsecas del excitón, la cual depende únicamente de la separación electrón-hueco. La relación de esta ecuación con el método de dimensionalidad fraccionaria es analizada y se muestra que para el caso del modelo isotrópico para el hueco en el excitón, esta ecuación describe un átomo hidrogenoide en un espacio isotrópico efectivo con dimensión no entera. La influencia del campo magnético y la forma del potencial de confinamiento sobre la energía de enlace del excitón en pozos cuánticos, hilos de pozo cuántico, puntos cuánticos y anillos cuánticos es investigada. También se estudia el efecto del campo fonónico óptico longitudinal sobre la energía de enlace del excitón en heterostructuras basadas en semiconductores iónicos.
Estudio acerca de los mecanismos de proteccion contra la corrosion de recubrimientos organicos usando espectroscopia de impedancia electroquimica (eis)
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Vesga Lopez, Luis Ferney; Panqueva Alvarez, Jorge Hernando
Los modelos de comportamiento electroquímico de tres diferentes clases de pigmentos (cromato de zinc, óxidos de hierro micaceo y zinc metálico), utilizados en la formulación de recubrimientos, son deducido a partir de los diagramas de Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS), y con la ayuda de técnicas de análisis de superficie como la espectroscopia de fotoelectrones X (XPS) y la microscopía electrónica de barrido (SEM). Los recubrimientos fueron aplicados sobre acero al carbono con preparación superficial SSPC-SP5 y evaluados en una atmósfera controlada de cámara de niebla salina según la norma American Society for Testing and Materials (ASTM) B117. Los espectros de EIS fueron obtenidos usando un instrumento Schlumberger SOLARTRON SI1280B. Los modelos propuestos esquematizan la funcionalidad de estos pigmentos dentro del recubrimiento y permiten vislumbrar las características que estos le dan al recubrimiento para mejorar las propiedades anticorrosivas del mismo. Se hace posible la implementación de la EIS para la evaluación del desempeño de recubrimientos orgánicos en ambientes simulados una vez se conoce el mecanismo de protección de los pigmentos. Tres circuitos equivalentes diferentes fueron propuestos para cada uno de los recubrimientos evaluados. Los análisis de espectroscopia de fotoelectrones-X (XPS) confirman la reducción del Cr6+ a Cr3+, a través del tiempo de exposición y a medida que se aproxima a la interfase con el acero. Igualmente la oxidación de Fe2+ a Fe3+, por el contacto con iones dicromato es demostrada. Adicionalmente se observa que las capas pasivas formadas son mezclas de Fe2O3 + Cr2O3.
Holografia numerica por transformacion de fourier fraccional
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Torres Amaris, Rafael Ángel; Torres Moreno, Yesid; Pellat-Finet, Pierre
Este trabajo consiste del cálculo y fabricación de hologramas generados por computador, pero mas precisamente de aquellos que son capases de generar diferentes figuras de difracción dependiendo de la distancia entre el holograma y el plano de observación, es decir: hologramas calculados para difractar al dominio de Fresnel, los cuales son calculados utilizando Transformaciones de Fourier fraccional. Entonces como un primer trabajo se abordó el problema de entender mejor éste operador, tratado en el capítulo uno y dos, el primero ya conocido por la literatura y el segundo capítulo es resultado de éste trabajo de investigación. En el capítulo Tres se desarrollan los métodos y algoritmos para el cálculo de los hologramas y se hacen simulaciones. Los algoritmos fundamentados en la transformada de Fourier fraccional conducen a cálculos de hologramas numéricos cuyas figuras de difracción deseadas no se hallan necesariamente en el plano de Fourier, sino en general en algún plano de Fresnel preseleccionado. Un cuarto capítulo es un método fundamentado en la noción de convolución fraccional para el cálculo de hologramas. Todos los métodos desarrollados son ilustrados por simulaciones numéricas y por resultados experimentales, y por último se propone un método original de reducción de speckle para las figuras de difracción de un holograma numérico “fraccional”.
Espectro electrónico de impurezas D0 y D− confinadas en heterojunturas semiconductoras de GaAs-(Ga,Al)As
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Sierra Ortega, José; Mikhailov, Ilia Davidovich; Paredes, Harold; Pérez, Servio Tulio; González, Augusto; Mahecha, Jorge Eduardo
En este trabajo se desarrolla un nuevo método simple y eficiente el cual denominamos Método de Dimensión Fractal, para estudiar las energías de enlaces del estado base y algunos estados excitados de impurezas neutras (D0 ) y negativamente cargadas ( D− ), confinadas en heterojunturas semiconductoras de GaAs-Ga1-xAlxAs. Se analizaron los efectos que sobre estos estados producen la forma del potencial, la variación de algunos parámetros estructurales, la no parabolicidad de la banda y la aplicación de un campo magnético. Partiendo del principio variacional, en este método los problemas originales de un D0 y un D− en una heterojuntura semiconductora, se reducen a unos similares en un espacio efectivo con dimensión fraccionaria y variable. La dimensión de este espacio se define como un parámetro de escalamiento que relaciona el radio de un conjunto de cajas esféricas con la densidad de carga dentro, la cual es inducida por el electrón libre en la heterojuntura. Usando esta definición encontramos expresiones explicitas para la dimensión espacial efectiva en un pozo (QW), hilo (QWW) y un punto cuántico (QD). Para resolver las ecuaciones de onda del electrón libre en la heterojuntura y para el átomo hidrogenoide en el espacio fraccionario efectivo, usamos el método de barrido trigonométrico. Además calculamos la densidad de estado de estas impurezas en diferentes heterojunturas.
Espectro electrónico de impurezas do y d confinadas en heterojunturas semiconductoras de gaas-(ga,al)as
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Sierra Ortega, José; Mikhailov, Ilia Davidovich
En este trabajo se desarrolla un nuevo método simple y eficiente el cual denominamos Método de Dimensión Fractal, para estudiar las energías de enlaces del estado base y algunos estados excitados de impurezas neutras (0D) y negativamente cargadas (D), confinadas en heterojunturas semiconductoras de GaAs-Ga1-xAlxAs. Se analizaron los efectos que sobre estos estados producen la forma del potencial, la variación de algunos parámetros estructurales, la no parabolicidad de la banda y la aplicación de un campo magnético. Partiendo del principio variacional, en este método los problemas originales de un 0D y un D en una heterojuntura semiconductora, se reducen a unos similares en un espacio efectivo con dimensión fraccionaria y variable. La dimensión de este espacio se define como un parámetro de escalamiento que relaciona el radio de un conjunto de cajas esféricas con la densidad de carga dentro, la cual es inducida por el electrón libre en la heterojuntura. Usando esta definición encontramos expresiones explicitas para la dimensión espacial efectiva en un pozo (QW), hilo (QWW) y un punto cuántico (QD). Para resolver las ecuaciones de onda del electrón libre en la heterojuntura y para el átomo hidrogenoide en el espacio fraccionario efectivo, usamos el método de barrido trigonométrico. Además calculamos la densidad de estado de estas impurezas en diferentes heterojunturas
Óptica fraccional de fourier
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Torres Moreno, César Orlando; Torres Moreno, Yesid
En el presente trabajo de investigación se estudia detalladamente la transformación fraccional de Fourier y sus aplicaciones en el campo de la óptica. En el primer capítulo se estudia lo referente al estado de arte del tema objeto de investigación de la presente tesis doctoral, lo cual pone de manifiesto la importancia, pertinencia y relevancia del objeto de investigación; el segundo capitulo introduce el tema correspondiente a los operadores de la transformación de Fourier de orden fraccional, los cuales son de gran valor en la medida que posibilitan la interpretación de los conceptos transferencia de campo electromagnético y transparencia de curvatura en la propagación en el espacio libre y la transformada de Fourier de orden fraccional también es posible estudiar en detalle sistemas ópticos caracterizados por su matriz de transferencia de rayos. El tercero introduce el estudio de los resonadores y haces láser en el contexto de la difracción lo cual pone de manifiesto lo novedoso del método de la transformación de Fourier de orden fraccional, este análisis permite encontrar los parámetros más característicos de los resonadores y sus principales implicaciones en el estudio de tales dispositivos ópticos. En el cuarto se discute la operación correlación fraccional, así como se propone un dispositivo de esta naturaleza que solo tome en cuenta las curvaturas de las ondas de iluminación. El quinto está dedicado al estudio de la coherencia desde el punto de vista de la transformada fraccional de Fourier, a partir de este resultado se estudia finalmente en detalle la propagación de haces a través de sistemas ópticos multielementos.
Sistema de vision artificial para la estimacion del peso de ganado bovino
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Arias Hernandez, Nestor Alonso; Gualdron Gonzalez, Oscar
Se diseñó y desarrolló un procedimiento dentro del marco de la visión artificial que estima el peso en ganado bovino. Los datos de entrada al sistema son imágenes obtenidas por una cámara de vídeo a color. Estas imágenes son digitalizadas y luego preprocesadas utilizando filtros de eliminación de ruido; posteriormente se implementan y se evalúan diferentes métodos segmentación, que permiten obtener el contorno del animal en forma semiautomática. Este proceso consta de una binarización automática en su etapa inicial y un eventual ajuste manual. Posteriormente se extraen las características que tengan una fuerte correlación con el peso del animal. Estas son extraídas de tal forma que su obtención sea independiente de la orientación del objeto dentro de la imagen. Tales características incluyen: el área superior, perímetro, ancho de abdomen, ancho de anca, ancho de escápula. La estimación del peso del animal se hace por medio de una red neuronal artificial tipo feedforward, cuyas entradas se alimentan con las características extraídas de la imagen. Finalmente el sistema es evaluado en el número y tipo de características tenidas en cuenta y en la estructura de la red neuronal utilizada.
Campos de einstein-maxwell estacionarios axialmente simetricos
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Gutierrez Pineres, Antonio Calixto; Gonzalez Villegas, Guillermo Alfonso
Se estudia la obtención de soluciones exactas de las ecuaciones que describen el exterior de campos gravitacionales debidos a una fuente axialmente simétrica en rotación. Las ecuaciones son obtenidas llevando el conjunto de ecuaciones de Einstein-Maxwell (E-M) de su forma general al caso de campos estacionarios axialmente simétricos, utilizándose una métrica con tales características bajo el sistema de coordenadas de Weyl. El sustento central de los metodos utilizados para la obtención de soluciones, aquí estudiados, se basa en trabajos anteriormente desarrollados por F. Ernst y A. Papapetrou. Se hace referencia a estos metodos con los nombres de Formalismo de Ernst y Formalismo de Papapetrou, respectivamente. Ambos métodos se fundamentan en un algoritmo matemático que permite obtener soluciones exactas de las ecuaciones de electrovacío a partir de soluciones de vacío. Con el fin de dar claridad a la comprensión de los formalismos, se presentan algunos ejemplos de aplicación. En cuanto al formalismo de Papapetrou, se utilizan tres soluciones particulares de la ecuación de Laplace, asociadas a distribuciones simples de materia, para obtener soluciones de vacío que conlleven a soluciones de electrovacío descritas en coordenadas esferoidales prolatas y oblatas. Para el formalismo de Ernst, se presentan seis casos de soluciones de vací y elctrovacío, a partir de soluciones convenientes de la ecuación compleja de Ernst en el vacío. Los formalismos utilizados son de gran utilidad si se escogen adecuadamente parámetros y soluciones de la ecución de Laplace y de la ecuación compleja de Ernst en el vacío.
Sistema optico para la extraccion de parametros metrologicos del pie
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Patino Vanegas, Alberto; Meneses Fonseca, Jaime Enrique
Partiendo de la necesidad de caracterizar metrológicamente al pie con el fin de prevenir o corregir deformaciones, se diseñó y construyó un sistema óptico que facilita su reconstrucción 3D utilizando el principio de triangulación láser. El sistema es formado por los módulos: iluminación (plano láser), posicionamiento, captura de imágenes (dos sensores CCD), procesamiento de información y control de los procesos (software de control). La reconstrucción del objeto es coordinada de manera automática por el software de control, el cual enlaza los demás módulos para obtener finalmente la representación 3D del pie. El software de exploración final permite la extracción de distancias (alturas, anchos, contornos) sobre la imagen 3D, teniendo en cuenta la topografía del pie.
Estado base de una impureza do descentrada en un punto cuantico de gaas(ga,al)as con diferentes formas de potencial
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Gonzalez Acosta, Jesus David; Betancur Castano, Francisco Javier
En este trabajo se analiza la energía de enlace y la densidad de estados para el estado base en puntos cuánticos (SQDs) para una distribución homogenea de impurezas donadoras neutras D0 , utilizando el recientemente desarrollado método de Dimensión Fractal, en el cual el problema de un D0 se reduce al de un átomo de hidrogeno, en un espacio efectivo con dimensión fraccionaria que depende de la separación entre el ion y el electrón. Se muestran curvas novedosas de densidad de estados y energía de enlace calculadas en función del radio del punto, para una D0 centrada y descentrada con diferentes formas de potencial de confinamiento: Rectangular, parabólico y de barrera suave con y sin núcleo repulsivo. En esta investigación encontramos que las curvas de densidad de estados de impureza con núcleo repulsivo poseen picos adicionales, donde estos dependen del ancho y el alto de la barrera en el centro del punto. Para un potencial infinito también se encontró que la energía de enlace se incrementa a medida que el radio del punto decrece, mientras que para un potencial de confinamiento finito, la energía de enlace alcanza un máximo cuando el radio del punto disminuye hasta un límite tal, que posteriormente dicha energía disminuye hasta un valor determinado del radio del SQD para el cual no tenemos estados ligados en el pozo de potencial. Estos resultados están en buena concordancia con resultados obtenidos previamente para el espectro de una D0 con un potencial rectangular.
Discos delgados como fuentes de campos de einstein-maxwell estacionarios
(Universidad Industrial de Santander, 2004) García Reyes, Gonzalo; González Villegas, Guillermo Alfonso
Presentamos la interpretación de algunos campos de Einstein-Maxwell estacionarios en el electrovacío en términos de discos de fluido perfecto cargados. La interpretación es hecha por medio de un enfoque tipo “problema inverso” usado para obtener fuentes discoidales de soluciones conocidas de las ecuaciones de Einstein o Eintein-Maxwell. Con el fin de hacer tal interpretación, se presenta un estudio detallado del Modelo de Contra-Rotación (CRM) para discos delgados relativistas, axialmente simétricos, estáticos, generales en el electrovacío con presión radial igual y diferente de cero. Se encuentra una restricción general sobre las velocidades tangenciales contra-rotantes necesaria para expresar el tensor de momentum-energía superficial del disco como la superposición de dos fluidos perfectos cargados contrarotantes. Los modelos se basan en las métricas estáticas tipo Chazy-Curzon, tipo Zipoy-Voorhees, tipo Bonnor-Sackfield, y una métrica de Darmois cargada y magnetizada, donde se obtienen algunos discos con presion radial igual y diferente de cero con un CRM bien comportado. Luego, una familia de campos tipo Taub-NUT estacionarios se interpreta en términos de discos de fluido perfecto cargados finitos. La diagonalización del tensor de momentum-energía se facilita en este caso por el hecho que éste se puede escribir como una matriz triangular superior derecha. Encontramos que la inclusión de campo electromagnético cambia significativamente las diferentes propiedades materiales de los discos lo cual permite, para algunos valores de los parámetros, construir discos que satisfacen todas las condiciones de energía.
Encriptacion optica de senales usando la transformada de fourier fraccional
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Lizarazo Mejia, Zandra Yoana; Torres Moreno, Yesid
Los sistemas de encriptación óptica reportados en la literatura se basan en la transformación de Fourier estándar, donde se aprovecha el hecho que es invertible y se pueden realizar operaciones sobre las señales en el dominio de las frecuencias. Este tratamiento puede generalizarse usando la transformación de Fourier fraccional, de la cual la transformación de Fourier estándar es un caso particular cuando el orden fraccional es igual a la unidad. Esta nueva transformación agrega al sistema otro grado de libertad de acuerdo al orden fraccional empleado. En este trabajo de investigación se propone y se lleva a cabo una configuración óptica para realizar encriptación y decriptación usando la transformación de Fourier fraccional. En un sistema de encriptación uno de los elementos más importantes son las llaves. En óptica este proceso se puede hacer de diferentes formas, modulando la amplitud, la fase o la polarización de una onda lelctromagn´tica. En particular se escogió modular la fase del frente de onda. Por esto se realiza un estudio del tipo de máscara a usar ya que es necesario determinar si es indiferente el uso de estos elementos. Este tipo de estudio no ha sido reportado aun en la literatura. Usando el principio de conjugación de fase se demuestra la existencia de transformaciones de Fourier fraccional ópticas inversas, principio que permite usar una misma configuración óptica llevar a cabo tanto el proceso de encriptación como el de decriptación.
Analisis de la variacion del espesor de objetos de fase por interferometrias de desplazamiento lateral y de barrido con luz policromatica
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Altamar Mercado, Hernando; Plata Gómez, Arturo
En este trabajo se hace el análisis de la variación del espesor de objetos de fase, mediante las técnicas interferométricas de desplazamiento lateral y de barrido con iluminación policromática transmitida. Se utiliza un sistema óptico compuesto por un microscopio de interferencia PERAVAL interphako Carl-Zeiss al que se le acopla una cámara CCD monocromática controlada mediante un software diseñado para la adquisición de imágenes. El microscopio de interferencia se calibra previamente, tanto en su campo de observación, como en sus mecanismos interferométricos y de desplazamiento lateral, para luego obtener imágenes interferométricas correspondientes a objetos de fase a través de los cuales se hace propagar un haz luminoso. Se implementa el procedimiento interferométrico de barrido para variar el estado de interferencia. Este proceso se efectúa con la rotación, a través del software, de un motor paso a paso con el cual se desplaza una cuña delgada de vidrio. El desplazamiento de la cuña es perpendicular al eje óptico de uno de los brazos de un interferómetro Mach-Zehnder incorporado al microscopio. Se aprovecha la propiedad que se presenta en la intensidad de un interferograma con luz policromática. Esta propiedad está basada en la presencia de un máximo absoluto, 13 bien localizado, de la función envolvente en la función de autocorrelación. La posición del máximo de la función de autocorrelación, se encuentra con un algoritmo de optimización, basado en el método Levenberg-Marquardt. Este proceso se realiza para un arreglo rectangular de puntos ([_x000F_\) de las imágenes de los objetos bajo estudio. La posición del máximo de la función de autocorrelación presenta información de la variación o gradiente de espesor en la dirección del desplazamiento lateral. Finalmente, se presenta un algoritmo para aproximar, por funciones B-spline, el espesor de los objetos a partir del gradiente encontrado anteriormente
Interpretacion de soluciones estaticas de las ecuaciones de einstein en el vacio en terminos de modelos de discos contra - rotantes
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Espitia Castellanos, Omar Alberto; Gonzalez Villegas, Guillermo Alfonso
El estudio de soluciones axialmente simétricas de las Ecuaciones de Einstein correspondientes a configuraciones discoidales de materia que tienen una gran historia. Estas fueron estudiadas primero por Bonnor y Sackfield obteniendo discos estáticos con menos presión, y por Morgan y Morgan, obteniendo discos estáticos con y sin presión radial. En conexión con el colapso gravitacional, los discos fueron estudiados en principio por Chamorro, Gregory y Stewart. En anos ˜ pasados, discos delgados con tensión radial, campos magnéticos y campos eléctricos y magnéticos han sido también estudiados. Varias clases de soluciones exactas de las ecuaciones de campo de Einstein correspondientes a discos delgados estáticos y estacionarios han sido obtenidas por diferentes autores, con o sin presión radial. Se presenta un estudio detallado del Modelo de Contra-Rotación (CRM) para discos delgados estáticos, axialmente simétricos, generales con presión radial diferente de cero. Se obtiene una restricción general sobre las velocidades tangenciales de contra-rotación, necesaria para expresar el tensor de momentum-energía superficial del disco como la superposición de dos fluídos perfectos contra-rotantes. Igualmente se obtienen expresiones para la densidad de energía y la presión de los fluídos contra-rotantes. Se muestra que, en general, no es posible considerar que los dos fluídos contra-rotantes circulan a lo largo de geodésicas ni considerar las dos velociii dades tangenciales de contra-rotación como iguales y opuestas. Se estudia una familia simple de discos la cual admite algunos CRM con velocidades tangenciales de contra-rotación bien definidas y estables con respecto a perturbaciones radiales.
Seguimiento multiespectral de la clorofila_a superficial en el caribe colombiano y parte del caribe venezolano
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Ojeda Caicedo, Vilma Viviana; Plata Gómez, Arturo
Uno de los problemas básicos de la oceanografía es el examen sinóptico y continuo de las propiedades de una región oceánica. En el mar se pueden estudiar intensamente una área pequeña alrededor de un barco, pero no se puede al mismo tiempo comparar, con condiciones críticas que están ocurriendo simultáneamente a 5 ó 100 Km. de distancia. Los sensores volando en satélites han extendido el área de estudio y han proporcionado la habilidad de observar repetidamente grandes regiones del océano. En el presente trabajo de investigación se encontró la concentración de clorofila_a en el caribe colombiano y parte del venezolano, a través de imágenes de color del océano, para este caso, imágenes del satélite SeaStar. El procedimiento consistió en realizar una selección de imágenes de color del océano en nivel 1A del sensor SeaWifs, que cubriera el área de estudio y que correspondiera a la misma época del año. El criterio de selección fue primar la ausencia de nubes en la zona, luego se preprocesaron para efectuar mosaicos en periodos de tiempo conveniente para visualizar el cambio periódico de la clorofila_a y así se identificaron cuatro zonas con mayor concentración de clorofila_a: Zona 1 entre Punta Piedra y Punta Gigantón, zona 2 entre Punta Canoas y Punta Faro, zona 3 en Punta Espada y zona 4 en el golfo de Maracaibo. Para el procesamiento de las imágenes se utilizaron los algoritmos analíticos implementados para el sensor y la corrección atmosférica de las imágenes SeaWifs se realizó con el procesador SeaDas, para obtener el nivel 2 y 3 de las misma con el fin de poder realizar los cálculos de concentración superficial de clorofila_a. Como alternativa para comparar resultados se utilizo el Matlab para hacer procesamiento digital de imágenes después de tener las imágenes en el nivel 3.
Estudio de la implantacion ionica tridimensional (3dii) en descargas a baja presion como proteccion de aceros a la permeacion de hidrogeno
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Silva Plata, Miguel Angel; Castro Blanco, Jaime; Dugar-Zhabon, Valeriy Dondokovich
La permeación de hidrógeno en un acero AISI SAE 1010 implantado con nitrógeno mediante la técnica 3DII, se investigo. Utilizando una descarga pulsada de alto voltaje, encendida en la rama izquierda de la curva de Paschen, técnica 3DII, se implantaron iones de nitrógeno en láminas de acero, AISI SAE 1010, con energías de 10, 20 y 30 KeV y espesores de implantación de 127, 230, y 320 Å respectivamente. La dosis fue de 1.271017 N+ /cm2 para cada una de las muestras. Las láminas de acero implantadas se sometieron a pruebas de permeación electroquímica para establecer su comportamiento como barrera o como catalizador a la entrada y salida de hidrógeno. Se obtuvo una razón crítica, entre el espesor de la zona implantada y el espesor de la muestra βC, para el cual la permeabilidad de hidrógeno en estado estacionario es igual tanto para el sustrato como para el acero implantado. Conocido el valor de βC para el acero implantado es posible diseñar tratamientos superficiales con espesores de implantación que impidan la entrada o salida de nitrógeno a la muestra.
Efectos de campos magneticos fuertes sobre el estado 2p de un d en pozos, doble pozo y superredes cuanticas de gaas/(ga,al)as
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Gonzalez Cujia, Jader Enrique; Betancur Castano, Francisco Javier
Dentro del marco de la teoría de aproximación de masa efectiva y usando el método de dimensión fractal, se estudian las energías de los estados base (1s) y primer excitado _x000B__x0015_S_x000C_ de una impureza 0 ' descentrada en un pozo cuántico (QW), doble pozo cuantico (DQW) y una superred (SL) de D$V_x0010_D _x000C__x000B_ $O $V, en función de la intensidad del campo magnético, del ancho del pozo, del ancho de la barrera y la posición de la impureza, considerando diferentes formas de potencial de confinamiento: Rectangular, Suave y Parabólico. Se encuentra una ecuación de onda para la función envolvente, la cual describe la correlación entre la posición del electrón y la donadora en el estado _x0014_V y _x0015_S a partir del principio variacional de Schrödinger. Esta ecuación es equivalente a la ecuación de Schrödinger para un átomo hidrogenoide en un espacio efectivo con dimensión fractal variable. Considerando la densidad de carga alrededor de la donadora como un objeto fractal autosimilar, se analiza la dependencia de esta dimensión fractal ∗ ' con el ancho del pozo y la posición de la impureza, para el estado _x0014_V y _x0015_S. Se encuentra que la ∗ ' es isomórfica con el momentum angular O → O +1, correspondiente a un aumento de la ∗ ' : → + 2 ∗ ∗ ' ' . Además se muestra que la ∗ ' sufre una transformación similar, cuando la donadora es desplazada desde el centro del pozo a la barrera. Los cálculos de las energías de enlace del 0 ' se comparan con los resultados teóricos existentes en la literatura.
Deposicion via plasma de recubrimientos polimericos anticorrosivos sobre sustratos de acero al carbon
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Valera Rosales, Martin Marcelo; Panqueva Alvarez, Jorge Hernando
En este trabajo se presenta la aplicación de la técnica de polimerización vía plasma para la deposición de películas tipo DLC (Diamond-Like Carbon) sobre un sustrato de acero AISI 4140. Se utilizó una atmósfera reactiva de Metano CH4 como monómero para iniciar el proceso de polimerización sobre el substrato. La descarga generada a en mezcla de metano y Aire en el interior del reactor se caracterizó usando un espectrofotómetro portátil Ocean Optics (S2000 Miniature Fiber Optics Spectrometer) con una resolución efectiva del orden de ∆λefect ≈ 1.5 [nm]. Posteriormente las películas obtenidas se caracterizaron cualitativamente mediante pruebas estandarizadas de rayado y adhesión. La medida del espesor se determinó con interferometria óptica, haciendo un barrido (nanométrico) a lo largo de la interfase (escalón) existente entre la región de la probeta con película depositada y la región sin tratamiento. Las propiedades anticorrosivas de los recubrimientos fueron determinadas mediante el análisis de curvas potencio dinámicas con el rango Taffel. Las condiciones agresivas fueron simuladas con una solución electrolítica al 1% en peso de NaCl. Con las curvas Taffel fue posible definir, en forma experimental, la respuesta ante fenómenos de corrosión y la eficiencia en la protección provista por las películas poliméricas depositadas. Se encuentra que, en general, estas actúan como una barrera que protege al substrato metálico de ambientes altamente corrosivos.
Discos delgados como fuentes de campos de Einstein-Maxwell estacionarios
(Universidad Industrial de Santander, 2004) García Reyes, Gonzalo; González Villegas, Guillermo Alfonso; Sanabria, José David; Núñez de Villavicencio Martínez, Luis Alberto; Letelier, Patricio Aníbal; Paredes, Marlio
Presentamos la interpretación de algunos campos de Einstein-Maxwell estacionarios en el electrovacío en términos de discos de fluido perfecto cargados. La interpretación es hecha por medio de un enfoque tipo "problema inverso" usado para obtener fuentes discoidales de soluciones conocidas de las ecuaciones de Einstein o Eintein-Maxwell. Con el fin de hacer tal interpretación, se presenta un estudio detallado del Modelo de Contra-Rotación (CRM) para discos delgados relativistas, axialmente simétricos, estáticos, generales en el electrovacío con presión radial igual y diferente de cero. Se encuentra una restricción general sobre las velocidades tangenciales contra-rotantes necesaria para expresar el tensor de momentum-energía superficial del disco como la superposición de dos fluidos perfectos cargados contrarotantes. Los modelos se basan en las métricas estáticas tipo Chazy-Curzon, tipo Zipoy-Voorhees, tipo Bonnor-Sackfield, y una métrica de Darmois cargada y magnetizada, donde se obtienen algunos discos con presion radial igual y diferente de cero con un CRM bien comportado. Luego, una familia de campos tipo Taub-NUT estacionarios se interpreta en términos de discos de fluido perfecto cargados finitos. La diagonalización del tensor de momentum-energía se facilita en este caso por el hecho que este se puede escribir como una matriz triangular superior derecha. Encontramos que la inclusión de campo electromagnético cambia significativamente las diferentes propiedades materiales de los discos lo cual permite, para algunos valores de los parámetros, construir discos que satisfacen todas las condiciones de energía.
Theorical Study of the Exciton Ground State in Semiconductor Heterostructures: The Fractional Dimension and the Variational Principle
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Escorcia Caballero, Ruthber; Mikhailov, Ilia Davidovich; Mahecha, Jorge; González, Augusto; Pérez, Servio Tulio; Paredes, Harold
Un método general y simple para calcular la energía del estado base de un excitón en estructuras de confinamiento cuántico en la presencia de campo magnético y para diferentes formas del potencial es desarrollado. En este método se parte del principio variacional y se deriva una ecuación de onda unidimensional para la función que describe las propiedades intrínsecas del excitón, la cual depende únicamente de la separación electrón-hueco. La relación de esta ecuación con el método de dimensionalidad fraccionaria es analizada y se muestra que para el caso del modelo isotrópico para el hueco en el excitón, esta ecuación describe un átomo hidrogenoide en un espacio isotrópico efectivo con dimensión no entera. La influencia del campo magnético y la forma del potencial de confinamiento sobre la energía de enlace del excitón en pozos cuánticos, hilos de pozo cuántico, puntos cuánticos y anillos cuánticos es investigada. También se estudia el efecto del campo fonónico óptico longitudinal sobre la energía de enlace del excitón en heterostructuras basadas en semiconductores iónicos.

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