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Item Evolución temporal de las propiedades eléctricas en corriente alterna de compuestos cementantes basados en nanopartículas de cobre.(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-06) Torres Ramírez, Carlos Andrés; Triana Camacho, Daniel Andrés; Quintero Orozco, Jorge Hernán; Miranda Mercado, David Alejandro; Delvasto Angarita, Pedro LuisLa investigación en el campo del cemento y la construcción ha destacado el creciente potencial de la nanotecnología para el desarrollo de materiales con propiedades avanzadas. En este contexto, materiales conductores como el cobre han facilitado la creación de compuestos cementantes con capacidades de aislamiento electromagnético y mejoras en el refuerzo mecánico. Este estudio se centra en evaluar el impacto de las nanopartículas de cobre (Cu NPs) en las propiedades eléctricas y mecánicas de compuestos cementantes. Para ello, se fabricaron compuestos a base de cemento con diferentes concentraciones de Cu NPs (0 ppm, 1 ppm, 3 ppm y 7 ppm). Estos nanocompuestos incorporaron electrodos de cobre, empleándose la técnica de espectroscopía de impedancia eléctrica (EIS) para monitorizar la evolución de las propiedades eléctricas a lo largo de 140 días. Los resultados revelaron una contribución significativa de las Cu NPs en la mejora de las propiedades eléctricas en corriente alterna, mostrando una correlación positiva entre el incremento en la concentración del nanomaterial y las mejoras obtenidas. Adicionalmente, las muestras fueron sometidas a cargas cíclicas utilizando una máquina hidráulica para medir fuerza y deformación, permitiendo la caracterización del módulo de Young. Los resultados indicaron que la resistencia de los compuestos cementicios aumenta con la adición de Cu NPs. Paralelamente, se emplearon técnicas como la dispersión dinámica de luz (DLS) y la microscopía electrónica de barrido (SEM) para caracterizar tanto el nanomaterial como la interfaz microestructural de los compuestos Cu NPs/cemento. Estas técnicas permitieron establecer una relación clara entre las mejoras observadas en las propiedades eléctricas y mecánicas, y la inclusión de las Cu NPs.Item Simulación computacional de las oscilaciones autoresonantes de iones confinados en una trampa electrostática anarmónica(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-22) Maestre Salcedo, Dayanna Daniela; Orozco Ospino, Eduardo Alberto; Lopez, Jesus Eduardo; Gutierrez Niño, Willian; Otero Olarte, OswaldoLa espectrometría de masas es una herramienta analítica fundamental para identificar y cuantificar la composición química de diversas muestras. En este contexto, el espectrómetro de masas ART-MS representa una innovación al combinar una trampa electrostática anarmónica con un campo de radiofrecuencia con frecuencia decreciente en el tiempo, permitiendo el confinamiento y la extracción selectiva de iones según su relación masa-carga. Este trabajo presenta un enfoque computacional detallado para analizar la dinámica iónica en el ART-MS, abarcando desde el confinamiento inicial hasta la extracción final. Los resultados de las simulaciones confirman la efectividad del fenómeno de autoresonancia, mostrando que la frecuencia de extracción depende inversamente de la raíz cuadrada de la relación masa-carga, lo que permite una separación precisa de las especies iónicas. Además, se identificó la presencia de armónicos en el proceso de extracción, un hallazgo que podría afectar la selectividad del dispositivo y resalta la necesidad de estrategias para mitigar su impacto. Por otro lado, el estudio exploró el efecto de dos diferentes perfiles de decaimiento de frecuencia en la fuente de RF. Estos hallazgos no solo validan el uso de simulaciones computacionales como herramienta para analizar y optimizar dispositivos ART-MS, sino que también proporcionan una base sólida para el diseño de nuevas configuraciones y estrategias de calibración.Item Determinación experimental del índice de refracción no lineal en un cristal fotorrefractivo de tipo Sillenita mediante la técnica Z-Scan(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-15) Rugeles Franco, David Norberto; Torres Moreno, Yezid; Solano Navarro, Angie Liseth; Molina Prado, Martha Lucía; Lizarazo Mejía, Zandra YoanaEl propósito de este proyecto es la caracterización de un cristal fotorrefractivo BGO en una longitud de onda de 632.8 nm por medio de la técnica Z-Scan; la cual es muy útil para determinar las propiedades ópticas de medios no lineales. Se busca determinar la transmitancia óptica del medio y a partir de ésta obtener el índice de refracción no lineal relizando un arreglo de Z-Scan de abertura cerrada. Se encontró que el cristal posee una refracción no lineal negativa. Se demostró que esta no linealidad se debe a la polarización de tercer orden inducida por el campo eléctrico que atraviesa el cristal. Se comprobó que la curva obtenida con los datos registrados puede aproximarse a una función polinomial de cuarto grado inversa.Item Distirbución de clave cuántica en estados parcialmente polarizados(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-07) Serrano Mantilla, Miguel Jafert; Torres Amaris, Rafael Ángel; Lora Clavijo, Fabio Duván; Miranda Mercado, David AlejandroLa distribución de clave cuántica es en la actualidad una alternativa para la encriptación de mensajes, que promete una gran utilidad y seguridad a la hora de encriptar respecto a los métodos tradicionales de encriptación de clave pública y clave privada. Para generar estas claves se usan fotones los cuales se propagan en canales cuánticos. Muchos de los métodos usan fotones polarizados, por lo que medios de propagación despolarizantes (como serı́an algunos tipos de fibras ópticas) son un problema que impide la transmisión de estas claves. En este trabajo utilizamos la despolarización de un haz parcialmente coherente mediante placas de onda (retardadores lineales) en el canal cuántico lo que induce una despolarización en el haz durante la propagación de la clave, esta despolarización impide el espionaje en el canal puesto que no se pueden llegar a determinar los estados de polarización de los qubits generales, la clave la recuperamos al repolarizar con un sistema de placas de onda pudiendo ası́ generar una clave de manera más segura en comparación a métodos que evitan la despolarización.Item Sensor piezoresistivo basado en pasta de cemento con inclusión de nanotubos de carbono para monitoreo estructural.(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Villamizar Peña, Leila Briggite; Triana Camacho, Daniel Andrés; Quintero Orozco, Jorge Hernán; García Macías, Enrique; Mendoza Reales, Oscar AurelioEl cemento es uno de los principales materiales usados por el hombre para la construcción de infraestructuras necesarias para el desarrollo humano. De manera que, es de especial interés el desarrollo de materiales duraderos, inteligentes y con capacidades sensoras para el monitoreo de salud estructural (SHM). Tal que, se pueda disminuir el impacto ambiental generado por dichas construcciones. Es así como en este trabajo se desarrollaron sensores de cemento con inclusión de nanotubos de carbono de capa múltiple (NTC) con posible aplicación en SHM. Para lograr este objetivo, se realizó una dispersión de NTC en agua ultrapura mezclada previamente con un agente dispersante (EUCON-37), la cual fue sonicada mediante una punta ultrasónica. Posteriormente, la dispersión se mezcló con el cemento para crear el compuesto de cemento basado en NTC. Un aspecto destacable de la metodología fue el fraguado y curado de las muestras bajo la influencia de un campo eléctrico externo constante. Seguidamente, se llevó a cabo el estudio de las propiedades eléctricas de las muestras en corriente alterna, mediante espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS). Finalmente, las propiedades eléctricas exhibidas por los sensores fueron modeladas utilizando el modelo general de medio efectivo por polarización inducida (GEMTIP) y métodos bayesianos para la optimización de parámetros. Adicionalmente, mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), se confirmó que las inclusiones de NTC obtuvieron una orientación preferencial, la cual influye en el comportamiento eléctrico de las muestras.Item Propiedades eléctricas de una impureza donadora confinada en dos puntos cuánticos acoplados lateralmente de GaAs/AlGaAs(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-08) Montaño Villa, Laura Marcela; Gutierrez Niño, Willian; Páez González, Carlos José; Mikhailov, Ilia Dadovich; Marín, Jairo HumbertoSe estudian las propiedades eléctricas de un electrón y una donadora confinados en dos puntos cuánticos acoplados lateralmente, en la presencia de un campo eléctrico uniforme, en el marco de la aproximación de masa efectiva y utilizando el método de elementos finitos. Esta estructura presenta un análogo de moléculas diatómicas homo- y hetero-nucleares. Se calcula el espectro de energía y las funciones de onda para diferentes distancias entre los puntos cuánticos, sus tamaños, las posiciones de la impureza, grados de asimetría de la estructura y las intensidades del campo eléctrico externo. Se presenta un análisis detallado de las modificaciones de los orbitales moleculares de los diferentes factores que favorecen o atenúan el acoplamiento cuántico entre los puntos. Resultados obtenidos evidencian la formación de estados moleculares en un sistema constituido por dos puntos cuánticos, tanto para un electrón como para una impureza donadora, y, en adición, revelan cómo el nivel de acople entre los puntos puede ser modulado por la posición de la impureza, la separación entre los puntos, el grado de asimetría de la estructura y la aplicación de un campo eléctrico externo. Además, se ha demostrado la posibilidad de inducir, mediante la aplicación de un campo eléctrico, una polarizabilidad eléctrica gigante en una impureza donadora confinada en puntos cuánticos acoplados lateralmente.Item Diseño y simulación de una cavidad de microondas para acelerar partículas cargadas en campos magnetostáticos no homogéneos(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-06) Carreño Vesga, Tomás Adrián; Orozco Ospino, Eduardo Alberto; Lopéz Durán, Jesús Eduardo; Barragán Jiménez, Yerson Fabian; Plata Gómez, Arturo; Quiroga Méndez, Jabid EduardoLos aceleradores de partículas cargadas se utilizan no solo en física fundamental, sino también en áreas como la industria y la medicina, lo que impulsa su optimización para reducir costos y hacerlos más portátiles. En la Universidad Industrial de Santander, se propuso el mecanismo SARA para acelerar haces de electrones mediante un campo de microondas confinado en una cavidad resonante tipo TE_112 P=(1,2,3...). Un campo magnetostático externo, cuya intensidad aumenta a lo largo de la cavidad, mantiene a los electrones en el régimen de aceleración. Trabajos previos sobre este mecanismo se basan en simulaciones que exploran la interacción campo-partícula, pero se requieren simulaciones más detalladas para los aspectos de diseño del sistema. En este trabajo, se utilizó COMSOL Multiphysics para modelar el sistema físico, incluyendo la excitación del campo de microondas en una cavidad cilíndrica a través de una guía de ondas y los parámetros de las bobinas que generan el campo magnetostático. Finalmente, se simuló la dinámica de los electrones, alcanzando valores de energía adecuados para generar rayos X, y se establecieron parámetros de diseño como base para la implementación experimental del mecanismo.Item Caracterización del montaje experimental FEDSA con generador de señal aleatoria implementado con circuito CMOS en configuración demonio de Maxwell de Freitas-Exposito(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-09) Daza Rivera, Gerson Felipe; Miranda Mercado, David Alejandro; Vega Ortega, Stephany Paola; Lizarazo Mejia, Zandra Yoana; Hernández Pinto, JanethEl análisis de las interacciones entre la luz y la materia ha adoptado diversos enfoques para explorar las propiedades físicas de los sistemas, contribuyendo al desarrollo de múltiples técnicas y tecnologías para examinar distintos sistemas físicos. Estos avances han originado modelos teóricos y experimentales dirigidos a resolver problemáticas en una variedad de campos, desde la industria hasta la biología y la medicina. Actualmente, se destacan varias técnicas experimentales para investigar propiedades físicas mediante la interacción de la luz con la materia, entre ellas la dispersión dinámica de la luz (DLS) y los rayos X. Un avance significativo en estas técnicas es la tecnología FEDSA (Field Effect Detection by Spectral Analysis), diseñada para detectar anomalías en el tejido mamario mediante el análisis de señales aleatorias provenientes de la luz retrodispersada por este tejido. Recientemente, Freitas y Exposito desarrollaron un demonio de Maxwell utilizando tecnología CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), que se caracteriza por su capacidad de generar una señal de voltaje que emula una distribución normal. En este estudio se presenta la implementación de dos demonios de Maxwell en la configuración Freitas-Exposito como generadores de señales aleatorias normales, modelando experimentalmente las señales generadas por un proceso de dispersión de la luz generado por partículas o moléculas que describen un movimiento browniano en el tejido mamario. El principal resultado de este trabajo es la implementación de este circuito en la mejora del diseño y calibración del montaje experimental asociado a la tecnología FEDSA, abriendo nuevas posibilidades para futuras investigaciones en el campo biomédico.Item Análisis de admisibilidad física de objetos compactos en el límite de Buchdahl(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-08) Delgado Amaya, Jesus David; Gutiérrez Piñeres, Antonio Calixto; González Villegas, Guillermo Alfonso; Becerra Bayona, Laura MarcelaEste trabajo analiza la admisibilidad física de soluciones estáticas y esféricamente simétricas de las ecuaciones de Einstein para describir campos gravitacionales en objetos astrofísicos, utilizando los valores propios del tensor de curvatura, los cuales son independientes del observador. Primero se emplean los cinco criterios de admisibilidad usados por Delgaty et al., los cuales en principio usan cantidades dependientes del observador, junto con un criterio adicional relacionado con el límite de Buchdahl, para determinar cuáles soluciones son admisibles. Siguiente a esto, se utiliza el método de bivectores, previamente aplicado por Gutiérrez-Piñeres et al., para reescribir las componentes del tensor de curvatura y se determinan los valores propios de dicho tensor para seis soluciones interiores admisibles y cinco que no lo son. Finalmente, se analizó la relación entre el comportamiento de estos autovalores con los criterios de admisibilidad tratados anteriormente. Como resultado, se establece la clasificación de soluciones interiores desde los valores propios de curvatura es, en cierta medida, equivalente con la clasificación de Delgaty et al., siendo su principal diferencia el uso de cantidades escalares.Item Análisis computacional del efecto stark en clústeres lineales de puntos cuánticos(Universidad Industrial de Santander, 2024-07-29) Rueda Rodríguez, Lucas; Gutiérrez Niño, Willian; Davidovich Mikhailov, Ilia; Gélvez Cortés, Adriana Lucía; Paredes Gutiérrerrez, HaroldSe estudian las consecuencias de aplicar un campo eléctrico leve a un clúster lineal de puntos cuánticos circulares usando un método computacional basado en series de Fourier. Se analizan las energías, momentos dipolares y polarizabilidades para tres configuraciones estructurales diferentes caracterizadas por el radio del punto cuántico central respecto al tamaño de los demás puntos cuánticos, evidenciando la aparición del efecto Stark no lineal y las variaciones que la morfología del sistema provoca en el valor del campo crítico. Se calcula también los efectos de introducir una impureza donadora al punto central, observando el aumento del potencial de confinamiento que hace requerir un campo mayor para poder observar el efecto Stark no lineal, evidenciando una forma de detectar la presencia de impurezas en este tipo de clústeres.Item Estudio de la dispersión y pérdidas dependientes de la frecuencia en un medio dispersivo por transformada de Fourier fraccionaria de orden complejo(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-27) Aselas Acevedo, Dayan Orlando; Lizarazo Mejia, Zandra Yoana; Guerrero Bermudez, Jader Enrique; Meneses Fonseca, Jaime EnriqueEste estudio se centra en la propagación de paquetes de ondas a través de medios dispersivos, donde se toman en cuenta: la dispersión cromática y las pérdidas dependientes de la frecuencia. La comprensión de estos fenómenos es esencial para una descripción más completa de la evolución temporal del paquete de ondas. Además se muestra que al incluir las pérdidas, la propagación se puede describir mediante una integral de Fresnel de variable compleja, y esta expresión puede ser escrita como una transformada de Fourier fraccionaria de orden complejo. Es crucial destacar que tanto la dispersión cromática como las pérdidas dependientes de la frecuencia actúan como limitantes, restringiendo la capacidad de transmisión de datos a través del medio. Con base en los resultados teóricos, en este trabajo se desarrolla un algoritmo en Scilab que calcula esta transformada, brindando una herramienta práctica para analizar y comprender cómo estos factores influyen en la propagación de paquetes de ondas en medios dispersivos con pérdidas. Asimismo, se analiza el impacto de incluir las pérdidas en la propagación y se verifica que el algoritmo cumpla con algunas propiedades de la transformada de Fourier fraccionaria. Además, se realiza un barrido de la parte imaginaria del orden manteniendo constante la parte real, y se contrasta el rendimiento del algoritmo con la solución analítica de una función Gaussiana con datos reales. Finalmente, se explora la relación entre el orden de la transformada y la propagación del paquete de ondas.Item Análisis cualitativo elemental de las variedades de café arábica maragogipe y robusta castillo (pergamino, almendra, tostado y molido) de la región caribe colombiana mediante espectroscopia de plasma inducida por láser (libs)(Universidad Industrial de Santander, 2021) Pérez Rodríguez, Mauricio Andrés; Cabanzo Hernández, Rafael; Herrera Celis, Sandra LilianaEl café es uno de los productos básicos más valiosos y de mayor demanda comercial a nivel mundial. Anualmente se producen y consumen más de 9,5 millones de toneladas (FNC, 2020). En las últimas décadas se han realizado múltiples estudios de su composición empleando diferentes técnicas analíticas como FAAS, ICP OES y LIBS (Pohl et al., 2013; Zhang et al., 2018). Esta última es una técnica AES que permite analizar muestras sólidas, líquidas o gaseosas, de manera rápida, remota y multielemental, con poca o nula preparación de la muestra, lo que reduce el tiempo de análisis y los costos de equipos y reactivos (Guerrero, 2017). Estos beneficios han incentivado su aplicación en la determinación de la composición elemental y la identificación de descriptores químicos de variedades y especies de café, siendo su principal propósito el mejoramiento de los procesos de calidad del mismo. En consecuencia, en este trabajo de grado empleando la técnica LIBS se realizó un análisis cualitativocomparativo en el intervalo de 200700 [nm] de las variedades de café del Caribe Colombiano Arábica Maragogipe y Robusta Castillo en fase de producción: pergamino, almendra, tostado y molido a partir del cual se encontraron diferencias composicionales en las potenciales concentraciones de Fe, Li, Mg, Mn, Na, Si, Sr, Ti y Zn, 12 elementos comunes en todas las fases de producción: C, Ca, Cu, Fe, H, K, Mg, Mn, Na, P, Si y Zn, siendo el Ba, el Cr, el Li y el Ti descriptores químicos del café pergamino y almendra, y la presumible capacidad atenuadora del pergamino del café de especies químicas como el Ca, el Li, el Mg, el Si y el TiItem Propiedades electrónicas y estructurales del oxnitruro tipo perovskita srtao3-xnx desde primeros principios(Universidad Industrial de Santander, 2021) Gelves Badillo, Juan Sebastián; García Castro, Andrés CamiloLos oxinitruros con estructura perovskita y de fórmula ABOz_,¿N, son una familia de materiales conmúltiples aplicaciones tecnológicas. En la fase de alta simetría, su estructura cristalina es cúbica con grupo de simetríaPm3m, los cationes A y B se ubican en las esquinas y en el centro del cubo, respectivamente, mientras que los anionesse sitúan en las caras del mismo. La diferencia de electronegatividad, polarizabilidad, radio iónico y grado de oxidaciónentre O y N, así como el ordenamiento aniónico de estos dos en la celda unitaria, son características muy importantespara la aparición de fases exóticas de la materia dadas por el rompimiento de simetría espacial y temporal. De hecho,la distribución de los sitios aniónicos dentro de la estructura es clave para el diseño de las propiedades deseadas eneste tipo de oxinitruros; existen cuatro tipo de clasificaciones de distribución aniónica diferentes convencionalmentellamadas cis, trans, mer y fac. En este proyecto de investigación analizamos cómo afecta el contenido de nitrógeno a la estructura iónica, electrónicay magnética del oxinitruro tipo perovskita SrTaO3_ ¿N,,. Partimos de considerar todas las diferentes formas posibles enlas cuales los aniónes de O y N se pueden organizar dentro de la celda. Después, a partir de la metodología de desordenpor ocupación de sitio, logramos reducir el espacio configuracional a únicamente aquellas estructuras independientese inequivalentes por simetría. Posteriormente, realizamos cálculos de primeros principios enmarcados en la TeoríaFuncional de la Densidad (DFT). Específicamente, llevamos a cabo cálculos de relajación estructural y autoconsistentes para optimizar la estructura iónica y electrónica. Encontramos que al reemplazar oxígeno por nitrógeno dentrola estructura, esta se comprime y sus propiedades eléctricas y magnéticas evolucionan de conductor a aislante y demagnético a no magnético, respectivamente. Entendimos que estos resultados estan directamente correlacionados conel estado electrónico adicional que el nitrógeno puede recibir y/o compartir con el tántalo. Adicionalmente, por mediodel análisis de la densidad de estados, demostramos la naturaleza mixta iónica-covalente de los enlaces presentes enestos Oxinitruros.Item Estudio del efecto de la temperatura, la hidratación, la longitud y el desorden de la secuencia sobre el gap de energía del ADN(Universidad Industrial de Santander, 2021) Mesa Suárez, Luis Gabriel; Páez González, Carlos JoséEn el presente trabajo se realiza el estudio de los efectos de diferentes variables del sistema sobre elgap de energía del ADN. Particularmente se estudian los efectos de la temperatura, la hidratación, lalongitud y el tipo de secuencia. Para esto se emplea el modelo tight-binding (TB) de cuatro canales, elcuál es un modelo heurístico que captura la esencia de las propiedades eléctricas y de transporte desistemas mesoscópicos. A partir de este modelo se calcula la densidad de estados (DOS), la razónde participación (PR), el número de participación(NP) y la distribución de la función de onda sobrela red, cantidades físicas que miden el grado de localización de la función de onda electrónica en lared. Se introduce el efecto del desorden estructural variando la concentración en la distribución de lospares de bases, el efecto de la temperatura a través de la disminución en la amplitud del parámetro dehopping entre los sitios moleculares del modelo, la localización de carga sobre el sistema en funciónde la longitud de la secuencia, y la hidratación mediante la modificación en la energía de lo sitiosmoleculares. En los resultados se evidencia la apertura de un gap de energía para T' > 0 y el aumentodel mismo con la temperatura, donde además, las variaciones de longitud y de secuencia no presentacambios drásticos en la amplitud del gap. Por otro lado, la hidratación refleja importantes efectossobre la localización electrónica, mostrando una transición de fase tipo semiconductor-conductor,con el aumento del desorden en la energía de sitio. El trabajo complementario incluye el calculo dela RP y la DOS para diferentes modelos tight-binding del ADN.Item Investigación teórica de las estructuras ruddlesden-popper de los oxinitruros sr2 (ta,nb)o4-xnx(x = 0.5 y 1.0) a través de la teoría funcional de la densidad(Universidad Industrial de Santander, 2021) Pinto Castro, Juan Alejandro; García Castro, Andrés CamiloLa fase Ruddlesden-Popper (RP) es una perovskita dispuesta en capas dislocadas, con un intercrecimientode capas de perovskita ABX3 y una capa AX: (AX)(ABX3). Sustitución parcial de oxígeno por nitrógeno (debido a similitudes en electronegatividad, polarizabilidad, radio iónico) conlleva a modificaciones de sus propiedades eléctricas, ópticas, catalíticas y magnéticas. Adicionalmente, se prevé un posible comportamientoferroeléctrico inducido por sustitución. En este trabajo se presenta el análisis de las propiedades estructurales, electrónicas y fonónicas del compuesto Sr,(Ta, Nb)O4- ;N, para dos concentraciones aniónicas x = 0.5y x= 1.0. Esto se logró mediante DFT implementado en el paquete de simulación Vienna ab-initio (VASP) compilado en el cluster "Guane" de la supercomputadora de la Universidad industrial de Santander. Se realizó la sustitución a traves del código SOD obteniendo 11 configuraciones para x= 1, y dos configuraciones para x = 0.5, todas con diferente orden aniónico. Posteriormente se realizó la relajación estructural,encontrando dos configuraciones de mínima energía con ordenamiento aniónico trans y cis, pertenecientesal grupo espacial Immm(S.G.71) y Cmcm(S.G.63), respectivamente. Cálculos de DFT indican que el ordenaniónico cis es energéticamente más favorable que el orden trans. La estructura electrónica sugiere un material aislante con una reducción del bandgap en el punto T' permitiendo la fotocatálisis en el rango visiblepara la división de agua. La estructura fonónica evidencia modos imaginarios que conllevan a desplazamientos atómicos y caída en la simetría, logrando una transición de fase al más favorable modo suave quiral con grupo espacial C2221 (SG. 20).Item Estudio computacional del sistema de focalización de un haz de iones mediante la lente de plasma(Universidad Industrial de Santander, 2021) Quintero Pacheco, Yhonatan; Tsygankov, Petr Anatolievich; Parada Becerra, Fredy FabiánEn este trabajo se analiza el funcionamiento de la lente de plasma por método analítico y computacional. Mediante el modelo computacional realizado en COMSOL Multiphysics se corroboran los resultados analíticos, garantizando encontrar los valores óptimos para la focalizaciónde haces de iones, con energías del rango de 400eV — 1000eV y con un potencial de 100V, es posiblefocalizar un haz de iones con una distancia focal de 10cm, El trabajo desarrollado permite usar este modelo computacional para futuras investigaciones de la lente de plasmaItem Elaboración de una herramienta para la enseñanza del cambio climático a nivel local para generar conciencia en estudiantes de colegios(Universidad Industrial de Santander, 2021) González Matoma, Verónica Patricia; Núñez de Villavicencio Martínez, Luis AlbertoEl presente trabajo muestra el desarrollo una herramienta “offline” e interactiva para la enseñanza delcambio climático en escuelas. El propósito de este proyecto es generar conciencia en estudiantes de escuelas urbanas y rurales sobre el efecto del cambio climático en distintas regiones y, por tanto, motivar acciones de mitigacióny adaptación al fenómeno. Para ello, se adaptó la herramienta “online” Atlas Climático Alemán para el seguimientodel cambio climático por medio de mapas y series de tiempo generadas en Python para comparar datos históricos yactuales. En particular, este cambio se representó con valores absolutos y anomalías climáticas respecto a la normalclimática (1981-2010). También se adaptó la metodología seguida por esta herramienta para generar mapas, considerando la altitud de las estaciones. Los resultados consisten en mapas y gráficos interactivos que ilustran el efecto delcambio climático en los departamentos de Magdalena y Santander por medio de las variables climáticas Temperatura,Precipitación y Nivel del Mar. En específico, se evidencia el incremento de la temperatura media en ambos departamentos, así como el aumento en el nivel del mar en Santa Marta. Finalmente, todo este ambiente se recopiló en formade un libro interactivo en Jupyter Notebooks: VENICE, un Visualizador Interactivo para la Enseñanza Interactiva del Cambio Climático en Escuelas.Item Estudio numérico de corrientes laminares magnetohidrodinámicas relativistas en un fluido polarizado magnéticamente(Universidad Industrial de Santander, 2021) Amado Dugarte, José Miguel; Lora Clavijo, Fabio Duván; Pimentel Díaz, Oscar MauricioLa reconexión magnética es un mecanismo natural de conversión de energía que toma lugar en fluidosconductores tales como plasmas. Este proceso transforma la energía magnética del sistema en energía cinética o enenergía térmica. Por lo tanto, este mecanismo ha sido propuesto para explicar las elevadas temperaturas y grandescantidades de energía emitidas en varios sistemas de interés astrofísico. Diferentes modelos teóricos apuntan a quelas corrientes laminares pueden desencadenar el fenómeno de reconexión, lo cual hace que su estudio sea de vitalimportancia para la astrofísica de altas energías. Adicionalmente, simulaciones numéricas han mostrado que la polarización magnética del plasma puede ser relevante en sistemas con presencia de campos magnéticos intensos. Debidoa lo anterior, en el presente trabajo se empleó el formalismo de la Magnetohidrodinámica Resistiva en RelatividadGeneral (GRRMHD) para obtener una primera aproximación a los efectos introducidos por la polarización magnéticaen el proceso de Reconexión. Para llevar a cabo este propósito, esta tesis muestra por primera vez el sistema de ecuaciones correspondiente a la GRRMHD con polarización electromagnética, el cual fue escrito en forma conservativaempleando la formulación de Valencia. Este sistema de ecuaciones fue implementado en el código CAFE considerando un espaciotiempo de Minkowski y polarización eléctrica nula. Esto convierte a CAFE en el primer código queresuelve las ecuaciones de la RRMHD con polarización magnética para materiales lineales e isótropos. Finalmente, sepresentan las simulaciones de Reconexión Magnética considerando como dato inicial una corriente laminar de Harris.Se muestra que la energía magnética disipada será mayor para el caso diamagnético y menor en el paramagnéticorespecto al fluido no polarizado. Sin embargo, las energías cinética e interna específica presentan valores mayores en el caso diamagnético y valores menores en el caso paramagnético comparado con fluido no polarizado.Item Algoritmo de ligaduras de dirac y conteo del número de grados de libertad para la teoría completa de maxwell-proca en espacio-tiempo plano(Universidad Industrial de Santander, 2021) Hernández Sanguino, Jessica Andrea; Rodríguez García, Yeinzon; Gómez Díaz, Luis GabrielEn la literatura se tiene registro del estudio de teorías de múltiples campos en donde se evidencia no solo la dinámica de estos sino también sus interacciones; sin embargo, no ha sido un tema que haya recibido mucha atención en la construcción de teorías alternativas de la gravedad, hasta hace pocos años. Adicionalmente, se encuentra que las propuestas realizadas en teorías con múltiples campos hasta ese momento fueron construidas con restricciones en las interacciones entre estos o solo permitiendo campos del mismo tipo. Debido a que no se tenía conocimiento de una teoría que incorporara la interacción entre campos de espín uno, masivos y sin masa, recientemente se inició la construcción de la teoría completa de Maxwell-Proca, teoría en la cual no solo se incluye la dinámica de los campos de Maxwell y los de Proca, sino que además, se tiene en cuenta la interacción entre estos. No obstante, su construcción trae consigo un procedimiento que exige, para lograr una adecuada descripción, evitar la presencia de inestabilidades y remover los grados de libertad no físicos que se puedan introducir a causa de la interacción entre los campos. Es este el motivo por el cual se hace imperante la aplicación del algoritmo de ligaduras de Dirac en la teoría completa de Maxwell-Proca, para garantizar la propagación del número de grados de libertad adecuados y, a partir de esto, encontrar las condiciones que se deben imponer sobre la teoría para lograr la descripción consistente con un sistema físico. Cabe aclarar que la teoría es construida en un espacio-tiempo de Minkowski y que su descripción es válida para un número cualquiera de campos interactuantes de Maxwell y de Proca.Item Investigación del efecto del sitio central en el octaedro de la antiperovskita mn3ni y mn3nin(Universidad Industrial de Santander, 2021) Triana Ramírez, Evelyn Julieth; García Castro, Andrés Camilo; Bautista Hernández, AlejandroLa familia de antiperovskitas MnzAN (A = Zn, Cu, Ni, ..) es conocida por exhibir expansión térmica negativa anómalo de Hall (Boldrin et al. 9) y antiferromagnetismo no colineal (Fruchart and F. Bertaut! presente en la estructura magnética de los átomos de manganeso en los planos (111). Estudios previos de este material se han enfocado, en su , efecto 8) (AFM) debido a la frustración magnética mayoría, en hallazgos experimentales y han estado dedicados primordialmente en entender las propiedades magneto-estructurales presentes enestas antiperovskitas. Adicionalmente, una exhaustiva revisión bibliográfica evidenció la carencia de estudios teóricos enfocados en elucidar lainfluencia del sitio central sobre la estructura electrónica de la antiperovskita. Por ende, nuestro estudio se enfocó en investigar teóricamente,mediante cálculos de primeros principios basados en DFT, el efecto del sitio del nitrógeno en las propiedades estructurales y electrónicas en laantiperovskita MnzNiN. Por lo tanto, el análisis consistió en observar cambios en la estructura electrónica por medio de analizar la estructura debandas, densidades de estados y el estado de oxidación de los átomos en presencia y ausencia del nitrógeno considerando los cuatro ordenamientosno colineales antiferromagnéticos permitidos por simetría. Los resultados demuestran una modificación tangible en la estructura electrónica cerca a la energía de Fermi, además de cambios estructurales, asociados al parámetro de red, debido a la incorporación del nitrógeno.