Doctorado en Ciencias Naturales

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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.
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.
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.
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.
Óptica fraccional de Fourier
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Torres Moreno, César Orlando; Torres Moreno, Yezid; Meneses, Jaime Enrique; Gualdrón, Óscar; Castañeda, Román; Pellat-Finet, Pierre
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.
Metrología óptica en microscopia convencional, interperométrica y confocal cromática
(Universidad Industrial de Santander, 2005) Garzón Reyes, Johnson; Plata Gómez, Arturo
En este trabajo se presentan algunos métodos de metrología óptica en microscopíaconvencional de reflexión, microscopía interferométrica Mirau y microscopíaconfocal por aberración cromática longitudinal. En microscopía convencional dereflexión se presenta una técnica de caracterización de imágenes metalográficasusando procesamiento digital de imágenes en verdadero color. El proceso central es lasegmentación de la imagen tomando como criterio la combinación lineal de las trescomponentes de color RGB. Adicionalmente, se presenta una técnica óptico digitalpara determinar la dureza Vickers como parámetro de microdureza de materialesduros. En microscopía interferencial Mirau se presenta la fundamentación física sobre lacual se basan los principios de reconstrucción 3D de superficies y la medida deespesores en películas delgadas a escala nanométricas. Se hace énfasis en dos técnicasde reconstrucción tridimensional, una de ellas es la detección de máximos deintensidad con luz policromática y la otra es la técnica de corrimiento de fase con luzcuasi-monocromática. En microscopía confocal se presenta un sistema de reconstrucción 3D basado en elprincipio de multiplexado del foco dado por una lente difractiva de Fresnel. Latopografía de un objeto queda codificada en las componentes espectrales detectadasdesde el objeto. El sistema está compuesto por un sistema de iluminación novedoso,consistente en un supercontínuo generado por un efecto no lineal en fibra ópticamonomodo, un sistema de codificación de longitudes de onda - alturas y un sistemade detección. Para esta técnica también se presenta un método confocal para medir elíndice de refracción y espesores de membranas. En todas las anteriores técnicas sepresentan los resultados experimentales y sus perspectivas de trabajo
Aproximación adiabática para sistemas de dos partículas en puntos cuánticos autoensamblados
(Universidad Industrial de Santander, 2007) García Russi, Luis Francisco; Mikhailov, Ilia Davidovich; Betancur, Francisco Javier; Pacheco Doll, Mónica; Granada, Juan Carlos; Dugar-Zhabon, Valeriy Dondokovich; González Villegas, Guillermo Alfonso
Los métodos teóricos y las técnicas de cálculo elaborados en esta tesis realizan un análisis detallado de los efectos del tamaño y de la morfología de puntos cuánticos autoensamblados sobre los espectros energéticos de diferentes estados ligados para sistemas de pocas partículas, a fin de fabricar nuevos dispositivos opto-electrónicos de tamaños nanométricos y propiedades controladas. Se calculan los espectros energéticos de los sistemas de una y dos partículas (donadoras neutras y negativamente cargadas, excitones y dos electrones) confinadas en puntos cuánticos de In1-xAlxAs/Ga1-yAlyAs fabricados mediante la técnica de Stranski-Krastanov. Para analizar el efecto de la morfología de estas estructuras sobre el espectro energético de una partícula libre y los estados ligados de sistemas de dos partículas se utiliza la aproximación adiabática, que permite separar el movimiento rápido en la dirección vertical, del movimiento lento en el plano horizontal y reducir los problemas tridimensionales a los similares en dos dimensiones, con potenciales renormalizados que tienen en cuenta el perfil del punto cuántico. Utilizando esta aproximación se logran separar completamente las variables en la ecuación de onda para los portadores de carga libre en puntos cuánticos con simetría axial, para poder encontrar el espectro energético y las funciones de onda uní-particulares. La función de onda para los estados ligados se busca en forma del producto de las funciones uníparticulares con una función envolvente que en el caso de las donadoras depende de la distancia desde el ión y en el caso de dos partículas de la distancia entre ellas. Partiendo del principio variacional de Schrödinger y utilizando la técnica de derivación funcional se demuestra que la función envolvente es la solución de la ecuación de onda para un átomo hidrogenóide (en el caso de la donadora negativamente cargada para un ión H¯) en un espacio efectivo cuya dimensión depende de la separación entre las partículas y de la geometría del punto cuántico.
Decaimiento del mesón b en pp0, ps
(Universidad Industrial de Santander, 2007) Mendoza Suárez, Jairo Alonso; Ramírez, Carlos Alberto; Lucio Martínez, José Luis
En este trabajo se reportan los resultados obtenidos para el cálculo de los decaimientos no leptónicos del meson B, considerando en los estados finales solo mesones tipo seudoescalar-escalar (P S) y seudoescalar-seudoescalar (P P0 ). El formalismo utilizado es la denominada “Naive Factorization”˙ Básicamente se calcularon las amplitudes de estos decaimientos, con estas amplitudes se hallan las razones de decaimiento (“Branching ratio”) y las asimetrías, se hace una comparación con la fenomenología existente y se obtienen unos resultados muy acordes con los datos experimentales. La principal contribución es el cálculo de las fracciones de decaimiento y las asimetrías incluyendo el operador dipolar ping¨uino (Conocido en la literatura como el operador O11).
Aproximación adiabática para sistemas de dos partículas en puntos cuánticos auto ensamblados
(Universidad Industrial de Santander, 2007) García Russi, Luis Francisco; Mikhailov, Ilia Davidovich; Betancur Castaño, Francisco Javier
Cuánticos Autoensamblados, Espectro Energético, Energía de Enlace, Aproximación de Masa Efectiva, Aproximación Adiabática, Principio Variacional, Método de Dimensión Fractal, Barrido Trigonométrico. RESÚMEN: Los métodos teóricos y las técnicas de cálculo elaborados en esta tesis realizan un análisis detallado de los efectos del tamaño y de la morfología de puntos cuánticos autoensamblados sobre los espectros energéticos de diferentes estados ligados para sistemas de pocas partículas, a fin de fabricar nuevos dispositivos opto-electrónicos de tamaños nanométricos y propiedades controladas. Se calculan los espectros energéticos de los sistemas de una y dos partículas (donadoras neutras y negativamente cargadas, excitones y dos electrones) confinadas en puntos cuánticos de In1-xAlxAs/Ga1-yAlyAs fabricados mediante la técnica de Stranski-Krastanov. Para analizar el efecto de la morfología de estas estructuras sobre el espectro energético de una partícula libre y los estados ligados de sistemas de dos partículas se utiliza la aproximación adiabática, que permite separar el movimiento rápido en la dirección vertical, del movimiento lento en el plano horizontal y reducir los problemas tridimensionales a los similares en dos dimensiones, con potenciales renormalizados que tienen en cuenta el perfil del punto cuántico. Utilizando esta aproximación se logran separar completamente las variables en la ecuación de onda para los portadores de carga libre en puntos cuánticos con simetría axial, para poder encontrar el espectro energético y las funciones de onda uní-particulares. La función de onda para los estados ligados se busca en forma del producto de las funciones uníparticulares con una función envolvente que en el caso de las donadoras depende de la distancia desde el ión y en el caso de dos partículas de la distancia entre ellas. Partiendo del principio variacional de Schrödinger y utilizando la técnica de derivación funcional se demuestra que la función envolvente es la solución de la ecuación de onda para un átomo hidrogenóide (en el caso de la donadora negativamente cargada para un ión Hø) en un espacio efectivo cuya dimensión depende de la separación entre las partículas y de la geometría del punto cuántico.
Espectro energético de los sistemas de pocas partículas fuertemente confinadas en heterojunturas semiconductoras
(Universidad Industrial de Santander, 2008) Marín Cadavid, Jairo Humberto; Mikhailov, Ilia Davidovich
Se estudia el espectro energético de los sistemas formados por electrones y huecos: par electrón-electrón, electrón-hueco, trión X- y trión +X, así como donadoras neutras 0D y cargadas negativamente D-. El análisis se realiza asumiendo partículas fuertemente confinadas en puntos cuánticos autoensamblados de InyAl1-yAs/AlxGa1-xAs con simetría axial: anillos, discos, lentes, pirámides cónicas y truncadas. Inicialmente se analizan modelos unidimensionales ideales para el electrón- electrón, excitón, triones X- y +X, a fin de obtener características generales de sistemas de pocas partículas y valores límites a los cuales deben tender las energías de sistemas más reales. Los resultados demuestran la existencia de oscilaciones Aharonov-Bohm y de transiciones de Wigner. Usando la aproximación adiabática y del método de dimensión fractal, se transforman los problemas multidimensionales en problemas de una y dos dimensiones. Estos métodos permiten analizar la incidencia que tienen sobre el espectro de energía factores tales como: la morfología y el tamaño de los puntos cuánticos, posición de las impurezas dentro de los puntos y efecto del campo magnético. Los resultados demuestran que aun cuando la altura de los puntos sea significativamente menor que la dimensión lateral, no es posible considerar los puntos como películas bi-dimensionales, ya que el espectro de energía depende fuertemente de la altura y la morfología de los puntos, así como del espesor de la capa húmeda. Con relación a la influencia del campo magnético, se demuestra que éste aumenta la probabilidad de formación de impurezas D-, mediante la transferencia de un electrón desde una donadora neutra 0D localizada en la región periférica hacia otra cercana al eje.
Tratamiento de señales por transformación de Fourier fraccionaria, aplicaciones a la holografía sintética y filtrado óptico
(Universidad Industrial de Santander, 2008) Torres Amarís, Rafael Ángel; Torres Moreno, Yesid; Pellat-Finet, Pierre
La transformación de Fourier fraccionaria se muestra como una herramienta eficaz en el tratamiento de señales no estacionaria, resolviendo algunas deficiencias (por ser un tratamiento localizado en frecuencias) que presentan los métodos basados en la transformación de Fourier estándar. El tratamiento en Ondeletas toma ventaja de esto, frente al análisis de Fourier, por su utilidad en el tratamiento de señales no estacionarias. En esta tesis se define, una operación de traslación (operador traslación fraccionaria), bajo la cual la transformación de Fourier fraccionaria es invariante en módulo. Se muestra, además, que con su ayuda se pueden adaptar buena parte de los elementos conocidos en el análisis de Fourier estándar al análisis de Fourier fraccionario. En particular, se adapta un teorema del muestreo fraccionario, para funciones cuyas transformadas de Fourier fraccionaria son de soporte compacto, y se definen los productos de convolución y correlación fraccionaria. Estos elementos se ilustran con aplicaciones en óptica: por una parte; la convolución y correlación fraccionaria al tratamiento análogo de la información, y por otra parte; el teorema del muestreo a la holografía digital y de aquí a la microscopía holográfica digital y a la holografía numérica. De manera prospectiva se desarrollan algunos elementos para el análisis de procesos aleatorios, para los cuales se introducen los conceptos de estacionariedad y ergodicidad en un sentido fraccionario. Del mismo modo un teorema de Wiener-Kinchine fraccionario. A partir de lo anterior, se adapta un teorema del muestreo para procesos aleatorios, además del filtro de Wiener y algunos filtros diversos comunes en la literatura. El tratamiento aquí expuesto se ha desarrollado en un marco general, que le permite ser extendido a otros campos del conocimiento. Los elementos desarrollados conforman la base de un tratamiento de la información en dominios de Fourier fraccionarios.
Espectro energético de los sistemas de pocas partículas fuertemente confinadas en heterojunturas semiconductoras
(Universidad Industrial de Santander, 2008) Marín Cadavid, Jairo Humberto; Mikhailov, Ilia Davidovich; Marques, Gilmar Eugenio; Camacho Beltrán, Ángela Stella; Dugar-Zhabon, Valeriy Dondokovich; Ramírez, Carlos Arturo
Se estudia el espectro energético de los sistemas formados por electrones y huecos: par electrón-electrón, electrón-hueco, trión X − y trión X+ , así como donadoras neutras D0 y cargadas negativamente D− . El análisis se realiza asumiendo partículas fuertemente confinadas en puntos cuánticos auto-ensamblados de InyAl1-yAs/AlxGa1-xAs con simetría axial: anillos, discos, lentes, pirámides cónicas y truncadas. Inicialmente se analizan modelos unidimensionales ideales para el electrón- electrón, excitón, triones X − y X+ , a fin de obtener características generales de sistemas de pocas partículas y valores límites a los cuales deben tender las energías de sistemas más reales. Los resultados demuestran la existencia de oscilaciones Aharonov-Bohm y de transiciones de Wigner. Usando la aproximación adiabática y del método de dimensión fractal, se transforman los problemas multidimensionales en problemas de una y dos dimensiones. Estos métodos permiten analizar la incidencia que tienen sobre el espectro de energía factores tales como: la morfología y el tamaño de los puntos cuánticos, posición de las impurezas dentro de los puntos y efecto del campo magnético. Los resultados demuestran que aun cuando la altura de los puntos sea significativamente menor que la dimensión lateral, no es posible considerar los puntos como películas bi-dimensionales, ya que el espectro de energía depende fuertemente de la altura y la morfología de los puntos, así como del espesor de la capa húmeda. Con relación a la influencia del campo magnético, se demuestra que éste aumenta la probabilidad de formación de impurezas D− , mediante la transferencia de un electrón desde una donadora neutra D0 localizada en la región periférica hacia otra cercana al eje.
Estudio del efecto de las correcciones post-newtonianas en la evolución de sistemas auto gravitantes de muchas partículas
(Universidad Industrial de Santander, 2009) Ramos Caro, Javier Fernando; González Villegas, Guillermo Alfonso
El objetivo del presente trabajo consiste en emprender el estudio de losefectos que las primeras correcciones relativistas generales (aproximación 1PN), introducen enla descripción evolutiva de sistemas auto-gravitantes de muchas particulas. Se muestra cómoincorporar la aproximación 1PN en la dinámica de galaxias, con el fin de establecer unacomparación directa con las predicciones arrojadas por la teoria de gravitación newtoniana yevaluar la importancia de las contribuciones post-newtonianas. Para ello, se presentan a lolargo de la tesis una exposición de ciertos resultados de interés construidos en el seno de lateoría newtoniana, para posteriormente confrontarlos con su versión 1PN. Desde un principiose aborda el problema de la descripción del movimiento de partículas en campos axialmentesimétricos, desde una perspectiva newtoniana, para luego formular su versión post-newtoniana.Se encuentra que las contribuciones 1PN introducen cambios significativos en las curvas derotación correspondientes a ciertos modelos estáticos axialmente simétricos. Esto se debe alcarácter no lineal que las correcciones 1PN imprimen en la ley de rotación y no a lascorrecciones relativistas en la distribución de materia. El estudio de sistemas dominados por los encuentros se establece en el marco de la mecánicaestadistica del no equilibrio, partiendo de las ecuaciones de movimiento proporcionadas por laaproximación 1PN. Para este caso se deducen las ecuaciones de la jerarquía BBGKY, cuyaforma manifiesta marcadas diferencias con el caso newtoniano. Efectuando un tratamientoaproximativo sobre la primera ecuación de dicha secuencia, se deduce una ecuación cinéticadel tipo Fokker-Planck-Rusenbluth. Dicha expresión presenta marcadas diferencias con elresultado que se obtiene si se parte de una ecuación de Fokker-Planck covariante. La formaespecial de estas ecuaciones, permite vislumbrar su posterior tratamiento numérico, con elánimo de encontrar soluciones de interés físico y establecer una comparación con modelosnewtonianos conocidos.
Estudio del efecto de las correcciones post-newtonianas en la evolución de sistemas autogravitantes de muchas partículas
(Universidad Industrial de Santander, 2009) Ramos Caro, Javier Fernando; González Villegas, Guillermo Alfonso; Letelier, Patricio Aníbal; Núñez de Villavicencio Martínez, Luis Alberto; Dugar-Zhabon, Valeriy Dondokovich; Rodríguez García, Yeinzon
El objetivo del presente trabajo consiste en emprender el estudio de los efectos que las primeras correcciones relativistas generales (aproximación 1PN), introducen en la descripción evolutiva de sistemas auto-gravitantes de muchas particulas. Se muestra cómo incorporar la aproximación 1PN en la dinámica de galaxias, con el fin de establecer una comparación directa con las predicciones arrojadas por la teoria de gravitación newtoniana y evaluar la importancia de las contribuciones post-newtonianas. Para ello, se presentan a lo largo de la tesis una exposición de ciertos resultados de interés construidos en el seno de la teoria newtoniana, para posteriormente confrontarlos con su versión 1PN. Desde un principio se aborda el problema de la descripción del movimiento de particulas en campos axialmente simétricos, desde una perspectiva newtoniana, para luego formular su versión post-newtoniana. Se encuentra que las contribuciones 1PN introducen cambios significativos en las curvas de rotación correspondientes a ciertos modelos estáticos axialmente simétricos. Esto se debe al carácter no lineal que las correcciones 1PN imprimen en la ley de rotación y no a las correcciones relativistas en la distribución de materia. El estudio de sistemas dominados por los encuentros se establece en el marco de la mecánica estadistica del no equilibrio, partiendo de las ecuaciones de movimiento proporcionadas por la aproximación 1PN. Para este caso se deducen las ecuaciones de la jerarquia BBGKY, cuya forma manifiesta marcadas diferencias con el caso newtoniano. Efectuando un tratamiento. aproximativo sobre la primera ecuación de dicha secuencia, se deduce una ecuación cinética del tipo Fokker-Planck-Rusenbluth. Dicha expresión presenta marcadas diferencias con el resultado que se obtiene si se parte de una ecuación de Fokker-Planck covariante. La forma especial de estas ecuaciones, permite vislumbrar su posterior tratamiento numérico, con el ánimo de encontrar soluciones de interés tisico y establecer una comparación con modelos newtonianos conocidos.
Discos delgados relativistas
(Universidad Industrial de Santander, 2009) Gutiérrez Piñeres, Antonio Calixto; González Villegas, Guillermo Alfonso
Se construyen modelos relativistas de discos delgados a partir de soluciones de las ecuaciones de campo de Einstein y de Einstein-Maxwell. Para tal fin, en primera instancia, se consideran soluciones axialmente simétricas de las ecuaciones de Einstein-Maxwell en las cuales la primera derivada del tensor métrico presenta una discontinuidad finita a través de un disco delgado. Dada entonces una solución con las propiedades anteriores, se obtienen el tensor de energía-momentum superficial y la densidad de corriente superficial de la distribución de materia, por medio del formalismo necesario para el tratamiento de las ecuaciones de Einstein o Einstein-Maxwell en términos de distribuciones tensoriales. Las propiedades físicas de la distribución de materia se estudian entonces mediante un análisis detallado del tensor de energía-momentum superficial, considerando soluciones suficientemente generales de las ecuaciones de Einstein-Maxwell que describan una distribución superficial de materia no sólo anisótropa, sino que además presente flujo de calor. Se presenta una interpretación alternativa de tales discos con base en el modelo de contrarrotación. Se presenta una familia infinita de discos de polvo cargados eléctricamente, axialmente simétricos de extensión finita para un espaciotiempo conformestático. Se presenta una familia infinita de soluciones exactas nuevas correspondientes a discos delgados con un borde interno central constituidos por polvo y su superposición con un agujero negro de Schwarzschild. Se presenta la primera familia infinita de soluciones exactas completamente integradas explícitamente de las ecuaciones de Einstein-Maxwell correspondientes a la superposición de un disco de polvo contrarrotante con un agujero negro. En todos los casos anteriores el tensor energía-momentum de los discos está de acuerdo con todas las condiciones de energía.
Discos delgados relativistas
(Universidad Industrial de Santander, 2009) Gutiérrez Piñeres, Antonio Calixto; González Villegas, Guillermo Alfonso; Letelier, Patricio Aníbal; Percoco, Umberto Luigi; Tejeiro, Juan Manuel; Granda, Luis Norberto
Se construyen modelos relativistas de discos delgados a partir de soluciones de las ecuaciones de campo de Einstein y de Einstein-Maxwell. Para tal fin, en primera instancia, se consideran soluciones axialmente simétricas de las ecuaciones de Einstein-Maxwell en las cuales la primera derivada del tensor métrico presenta una discontinuidad finita a través de un disco delgado. Dada entonces una solución con las propiedades anteriores, se obtienen el tensor de energía-momentum superficial y la densidad de corriente superficial de la distribución de materia, por medio del formalismo necesario para el tratamiento de las ecuaciones de Einstein o Einstein-Maxwell en términos de distribuciones tensoriales. Las propiedades físicas de la distribución de materia se estudian entonces mediante un análisis detallado del tensor de energía-momentum superficial, considerando soluciones suficientemente generales de las ecuaciones de Einstein-Maxwell que describan una distribución superficial de materia no sólo anisótropa, sino que además presente flujo de calor. Se presenta una interpretación alternativa de tales discos con base en el modelo de contrarrotación. Se presenta una familia infinita de discos de polvo cargados eléctricamente, axialmente simétricos de extensión finita para un espaciotiempo conformestático. Se presenta una familia infinita de soluciones exactas nuevas correspondientes a discos delgados con un borde interno central constituidos por polvo y su superposición con un agujero negro de Schwarzschild. Se presenta la primera familia infinita de soluciones exactas completamente integradas explícitamente de las ecuaciones de Einstein-Maxwell correspondientes a la superposición de un disco de polvo contrarrotante con un agujero negro. En todos los casos anteriores el tensor energía-momentum de los discos está de acuerdo con todas las condiciones de energía.
Análisis de vibraciones utilizando speckle modulados en cristales fotorrefractivos
(Universidad Industrial de Santander, 2010) Molina Prado, Martha Lucía; Lasprilla Álvarez, María del Carmen; Tebaldi, Myrian Cristina; Bolognini, Néstor; Torroba, Roberto Daniel; Henao, Rodrigo de Jesús; Plata Gómez, Arturo; Torres Moreno, Yezid
En esta tesis proponemos un arreglo experimental novedoso para el registro de speckle modulado generado a partir de una superficie difuso reflectora. La superficie difusora se ilumina con un haz coherente proveniente de un laser de Nd YAG. Luego, se forma una imagen de esa superficie. Dada la naturaleza reflecto difusora del elemento bajo estudio, la optimización de la energía que contribuye a formar la imagen es crucial. Para ello se utiliza un espejo con un orificio por el cual pasa el haz del laser que ilumina la superficie. A su vez el frente de onda reflejado incide en el mismo espejo colectando la energía que se empleará en la formación de la imagen. Los speckle modulados generados por el empleo en el sistema óptico de una pupila con doble abertura se registran en un cristal fotorrefractivo tipo silenita BSO. Se estudia la eficiencia de difracción en término de la frecuencia de las franjas moduladoras, el tamaño del speckle, la orientación del haz de reconstrucción respecto al impuesto por la condición de Bragg y el espesor del cristal empleado como medio de registro. Además, proponemos una novedosa técnica óptica que permite detectar los cambios locales en la pendiente que sufre la superficie de un objeto vibrante, utilizando como medio de almacenamiento un cristal fotorrefractivo BSO. La técnica hace uso del comportamiento del speckle en términos de la inclinación local de la superficie reflectante difusora. Dicha inclinación se traduce en un cambio transversal del speckle en un plano perpendicular al eje óptico. La naturaleza de volumen del medio de almacenamiento es muy adecuada para resaltar la naturaleza de volumen del speckle y sus propiedades asociadas. Se presentan resultados experimentales.

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