Simulación computacional para la caracterización de las propiedades ópticas de nanoestructuras

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dc.contributor.advisorPlata Gómez, Arturo
dc.contributor.advisorMendoza Luna, Carolina
dc.contributor.advisorGonzález Gómez, Andrés Leonardo
dc.contributor.authorAngulo Flórez, Santiago
dc.contributor.evaluatorRamos Chaux, Jonnathan Alfredo
dc.contributor.evaluatorGuayacán Chaparro, Luís Carlos
dc.date.accessioned2023-05-25T13:20:29Z
dc.date.available2023-05-25T13:20:29Z
dc.date.created2023-05-24
dc.date.issued2023-05-24
dc.description.abstractEl uso de simulaciones para estudiar comportamientos físicos en la materia ha adquirido mayor relevancia en los últimos años gracias al aumento en la potencia de cómputo. De estos comportamientos, existe especial interés por el de las nanoestructuras metálicas, las cuales interactuar con la luz exhiben propiedades ópticas particulares. En este estudio se realizaron simulaciones empleando el método de elementos finitos, donde se tomaron nanoesferas con radio de 10 a 100 nanómetros, y se emplearon dos materiales diferentes: oro y plata. Cada nanoesfera fue sometida a una onda electromagnética armónica, cuya longitud de onda se encontraba en el espectro visible por el ojo humano y sus cercanías. A su vez en este estudio fueron tomadas nanobarras de distintas longitudes las cuales fueron aumentando mientras se mantuvo su radio fijo. Al realizar estas simulaciones se pudo determinar el comportamiento óptico de cada nanoestructura al variar su material y tamaño, calculando las propiedades de absorción, dispersión y extinción. En este trabajo se realiza un estudio de las ecuaciones de Maxwell y el método de elementos finitos aplicado en nanoestructuras, posteriormente se realizan simulaciones gracias al conocimiento adquirido y los resultados de estas simulaciones se validan comparándolos con otros en el estado del arte con el fin de comprobar que sean congruentes, con el fin de determinar su funcionalidad como nanoantenas.
dc.description.abstractenglishThe use of simulation to study the physical behavior of matter has become more relevant in recent years thanks to the increase in computing capacity. Among these behaviors, there is special interest in the behavior of metallic nanostructures, which exhibit particular optical properties when they interact with light. In this study, simulations were performed using the finite element method, where nanospheres with a radius from 10 to 100 nanometers were taken, and two different materials were used: gold and silver. Each nanosphere was subjected to a harmonic electromagnetic wave, whose wavelength was in the spectrum visible to the human eye and its vicinity. At the same time in this study were taken nanorods of different lengths which were length were increased while their radius was kept fixed. By performing these simulations it was possible to determine the optical behavior of each nanostructure by varying its material and size, calculating the properties of absorption, scattering and extinction. In this research a study of Maxwell's equations and the finite element method applied to nanostructures is conducted, then simulations are performed thanks to the knowledge acquired and the results of these simulations are validated by comparing them with others in the state of art in order to verify that they were congruent, aiming at their functionality as nanoantennas.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero de Sistemas
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14348
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería de Sistemas
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Sistemas e Informática
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectNanoestructuras
dc.subjectpropiedades opticas
dc.subjectsimulación
dc.subjectelectromagnetismo computacional
dc.subject.keywordNanostructures
dc.subject.keywordoptical properties
dc.subject.keywordsimulation
dc.subject.keywordcomputational electromagnetics
dc.titleSimulación computacional para la caracterización de las propiedades ópticas de nanoestructuras
dc.title.englishComputational simulation for characterization of optical properties of nanostructures.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería de Sistemas