Catálogo de publicaciones

Fil:Trejo González, José Adolfo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

Presti, D. A. (2020). Desarrollo de dispositivos ópticos integrados por escritura láser para tecnologías fotónicas. (Tesis de doctorado). Universidad Nacional de Quilmes, Bernal, Argentina.

En esta tesis se desarrolla desde aspectos teóricos y prácticos diferentes alcances del uso de posicionamiento a energía constante (velocidad constante) en la espectroscopía de efecto Mössbauer.

Tesis (DCI)--FCEFN-UNC, 2013

Esta tesis trata fundamentalmente sobre el desarrollo de técnicas ópticas útiles en la determinación del tamaño de partículas tanto dieléctricas en el rango micrométrico como metálicas en el rango nanométrico. Dichas técnicas están basadas en el análisis espectroscópico de la radiación interactuante con el material particulado. Para el caso de partículas dieléctricas se implementó la llamada espectroscopía de retrodispersión, mientras que para partículas metálicas se recurre a la espectroscopía de resonancia de plasmones. Las propiedades de las nanopartículas se diferencian notablemente de su comportamiento como material volumétrico (bulk). La Ingeniería y la Física Aplicada están trabajando actualmente en forma interdisciplinaria para el estudio y desarrollo de materiales nanoestructurados con propiedades novedosas que puedan ser diseñados y funcionalizados para aplicaciones específicas. Se han obtenido resultados empleado la transformada de Fourier para la determinación de tamaño de partículas dieléctricas en suspensiones mono y multimodales resultando un método relativamente sencillo. El rango de tamaños de partículas abarcado ha sido desde el micrómetro hasta 60 micrómetros dependiendo la región del espectro electromagnético utilizada. Se discuten los principales mecanismos involucrados en la fabricación y fragmentación de partículas metálicas de oro utilizando pulsos láser ultracortos, algunos de ellos son: modificación del espectro irradiado debido a efectos no lineales en el medio donde se sumerge la muestra (parámetro de Keldish). y formación del espectro supercontinuo debido a efectos no lineales. Como métodos para funcionalización se presentan resultados empleando fluencia controlada. Se examinan los efectos del supercontinuo en el proceso de fragmentación aplicando fluencias bajas. El supercontinuo fue generado externamente en un cristal de zafiro y en agua. El cambio más grande fue obtenido para 0.855 J/cm² de fluencia aplicadas al agua, pues el pico del plasmón pasó a estar en 521 nm. respecto del pico de la solución inicial ubicado en 531 nm. También se han diseñado procedimientos para la funcionalización de partículas metálicas núcleo cubierta utilizando distintas fluencias. Se analiza la extinción óptica de las suspensiones coloidales de Nps de Ag generadas usando un amplio rango de fluencias (60 J/cm², 160 J/cm², 800 J/cm² y 1000 J/cm²) para caracterizar el tamaño del núcleo y espesores de la cubierta, observándose como resultado cambios en la posición del pico de extinción del plasmón de acuerdo a los distintos espesores de la cubierta. En estos casos para obtener la extinción se han utilizado expresiones de la aproximación electrostática para partículas Por último se han analizado reflectancias de films delgados.Se propone un nuevo método híbrido para medida de espesores en multicapas basado en las propiedades ópticas de la resonanacia de plasmones superficiales y del modo acoplado de guia de onda óptica.Por medio de la simulación de la reflectancia para sistemas multicapa constituidos por plata y óxido de plata se han obtenido parámetros caracteristicos que dependen sensiblemente de los espesores y en consecuencia hacen posible la medida.

Tesis (Magister en aplicaciones de información espacial)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2020.

En la presente tesis se realizó un estudio sistemático de la transición de fase del tipo condensación-evaporación que ocurre en monocapas adsorbidas de partículas con interacciones laterales atractivas. El estudio fue dirigido desde el marco de las simulaciones de Monte Carlo y de la Mecánica Estadística, modelando los sistemas según el enfoque de gas de red con múltiple ocupación de sitio.En primer lugar desarrollamos un método, denominado Método del Máximo del Cumulante, que permite obtener de manera simultánea la temperatura crítica Tc y el cubrimiento crítico de la transición de fase de condensación (es decir, determinar el punto crítico) para sistemas bidimensionales de mono-capas adsorbidas de partículas lineales y rígidas (k-meros) que interaccionan de manera atractiva. Este método consiste en una combinación de la técnica de Histogram Reweighting y las propiedades del cumulante de cuarto orden de Binder. Dicho método fue probado aplicándolo al cálculo del punto crítico de un sistema de monómeros atractivos adsorbidos sobre una red cuadrada ya que este sistema puede ser resuelto de manera exacta. Los resultados obtenidos a partir de esta metodología para el sistema de monómeros, Tc=0.56721 y Titac = 0.501 (temperatura y cubrimiento crítico), mostraron una gran precisión al ser comparados con los resultados de la solución exacta, Tc = 0.56725 y Titac = 0.500, es decir un error menor a 1/1000 en el caso de Tc. Luego, este método fue aplicado al cálculo del punto crítico de un sistema de dímeros atractivos adsorbidos sobre redes cuadradas. Los resultados obtenidos en este caso lograron mejorar y corregir datos previos en la literatura (dada la precisión del método). En este sentido, la temperatura crítica obtenida Tc = 0.692 es ligeramente superior a la obtenida previamente en la literatura Tc = 0.689. Además fuimos capaces de concluir que el cubrimiento crítico está ligeramente apartado de Titac= 0.500 como se supuso en aquel trabajo, resultando ser Titac = 0.489. A pesar de la pequeña diferencia numérica, este resultado tiene una importancia teórica relevante ya que se espera que al pasar del sistema de monómeros al de dímeros (ocupan dos sitios de la red), la simetría entre sitio y partícula se rompe y el cubrimiento crítico debería desplazarse ligeramente de 0.5. De esta manera construimos el diagrama de fases con la ayuda de técnicas de escaleo de tamaño finito para el caso de dímeros, mostrando que éste es ligeramente asimétrico.En segundo lugar, aplicamos el Método del Máximo del Cumulante al estudio de sistemas de partículas atractivas lineales y rígidas de cadenas más largas (k-meros con k = 2; 3; ? ; 7) adsorbidas sobre redes cuadradas en presencia de anisotropía. Para simular el efecto de la anisotropía, los k-meros son forzados a adsorberse en una única dirección preferencial formando una fase nemática. Los resultados obtenidos en este caso evidenciaron que para todos los valores de k, los sistemas experimentan una transición de fase del tipo condensación-evaporación para temperaturas por debajo de cierta temperatura crítica. El MCM fue aplicado con éxito en estos casos y permitió obtener la temperatura crítica y cubrimiento crítico de transición para cada sistema. Se encontró un comportamiento del tipo ley de potencias para la temperatura crítica en función del tamaño del adsorbato. En cuanto al comportamiento de Titac en función de k, se encontró que el mismo decrece al aumentar el tamaño del k-mero como se espera según los argumentos de simetría entre sitio y partícula presentados anteriormente. Los resultados obtenidos a partir de las simulaciones de Monte Carlo, fueron contrastados con una aproximación teórica desarrollada combinando la expresión exacta de la energía libre de Helmholtz por sitio para el sistema unidimensional con una generalización de la aproximación de Bragg-Williams para la múltiple ocupación de sitio. Este desarrollo analítico arrojó resultados cualitativos muy buenos y permitió soportar y dar confianza a las simulaciones de Monte Carlo, ya que es la primera vez que se reportan estos resultados en la literatura.Por último, realizamos un estudio teórico-matemático del MCM con el objetivo de explicar las bases de su funcionamiento. Este método está basado en la observación fundamental de que el máximo del cumulante de Binder y el punto de inflexión de la isoterma se producen para el mismo valor de potencial químico. Mediante argumentos matemáticos nos propusimos explicar y mostrar que esta propiedad siempre se cumple para sistemas del tipo condensación-evaporación. Para ello modelamos una función de distribución f de carácter bimodal compuesta por una combinación lineal de dos funciones mono-modales normalizadas g1 y g2 representando las distribuciones de la fase diluida y condensada respectivamente. El único requerimiento sobre estas funciones es que sean simétricas entre sí, sin importar su forma. A partir de esa formulación logramos mostrar que el máximo del cumulante de Binder y el punto de inflexión de la isoterma siempre coinciden para el mismo valor de potencial químico para todo sistema condensación-evaporación, o más aún para todo sistema cuya función de distribución presente las propiedades de f.Este resultado fue corroborado (1) extendiendo los mismos hacia el límite termodinámico, donde la función de distribución de cubrimiento superficial es una distribución bimodal compuesta por dos Delta de Dirac; y (2) mediante simulaciones de MC sobre distintos sistemas: k-meros lineales sobre redes cuadradas y triangulares, S-meros adsorbidos sobre redes cuadradas y k2-meros sobre redes cuadradas. Los resultados de las simulaciones confirmaron en todos los casos que el máximo del cumulante y el punto de inflexión coinciden para el mismo valor de potencial químico. De esta manera, logramos mostrar en este último trabajo que el Método del Máximo del Cumulante es válido para ser aplicado a cualquier sistema del tipo evaporación-condensación cuya función de distribución exhiba ciertas características generales.Para finalizar, podemos decir que hemos desarrollado un método para el cálculo del punto crítico de la transición de condensación que fue aplicado con éxito en numerosos sistemas adsorción-desorción y su validez ha sido demostrada mediante argumentos matemáticos. De esta manera, el método resulta ser una valiosa herramienta para estudiar distintos sistemas en presencia de esta transición de fase. Este punto es de crucial importancia ya que la complejidad inherente de los sistemas donde los adsorbatos tienen formas no-esféricas y con múltiple ocupación de sitio ha impedido el desarrollo de soluciones teóricas satisfactorias, dando lugar a las simulaciones computacionales como el método más utilizado y eficaz. En este sentido, desarrollar metodologías computacionales que permitan obtener las propiedades críticas de los sistemas estudiados es de gran relevancia y de continuo crecimiento en el campo.

Tesis (Doctor en Física)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2020.

En el presente trabajo de tesis se estudian diversos modelos de sistemas desordenados, mediante el uso intensivo de simulaciones Monte Carlo. El análisis de propiedades estáticas y dinámicas, permite lograr un entendimiento más profundo de los procesos que se simulan. Con el propósito de estudiar la influencia que los defectos superficiales de tipo escalón ejercen sobre una monocapa adsorbida, se analiza el comportamiento crítico del modelo estandard de percolación en una geometría rectangular. Se calculan algunas propiedades de interés, como la función de distribución de largos de clusters de percolación a pc, los perfiles de densidad y la función de correlación. El efecto ejercido por los bordes de la muestra, es entendido en base al uso de una hipótesis de escala denominada multiscaling. Observaciones muy recientes basadas en imágenes STM, han demostrado que moléculas de oxígeno se quimisorben disociativamente sobre una superficie de Al(lll) y que al menos parte del exceso de energía, aparece como grados de libertad paralelos ala superficie, dando lugar a un movimiento traslacional durante el cual esta energía es disipada. Estas observaciones, motivaron el desarrollo del modelo de adsorción de dímeros calientes. El estudio del comportamiento crítico de este modelo, lo sitúa dentro de la clase de universalidad del modelo estandard de percolación. Con el propósito de simular la preferencia observada para la adsorción de monómeros sobre los bordes de los escalones, se estudia el modelo de deposición de dímeros muy calientes. El análisis de las propiedades de transporte sobre los clusters de percolación generados mediante este mecanismo, conduce a interesantes resultados, que se diferencian tanto de las propiedades dinámicas del modelo estandard de percolación, como de dichas propiedades dinámicas en un espacio homogéneo. Finalmente se estudian dos modelos de sistemas dinámicos que exhiben transiciones de fase irreversibles. Estos modelos han sido derivados de modelos autómatas celulares (el ’’Juego de la Vida” de J. Conway y el ’’Juego unidimensional de la Vida”), con el propósito de analizar la conexión entre las dinámicas fuera del equilibrio que presentan y otras dinámicas fuera del equilibrio en procesos disipativos. Los modelos son denominados modelo 2JV estocástico y modelo 1JV estocástico. El estudio del comportamiento crítico de ambos modelos, se efectúa utilizando la técnica del análisis epidémico. Se realiza además un análisis de la estabilidad dinámica de los sistemas, mediante el uso de la técnica de la propagación del daño. El modelo 2JV estocástico presenta una transición irreversible ’’vida-muerte” de primer orden. La ’’fase vida” exhibe un comportamiento caótico. El modelo 1JV estocástico presenta un comportamiento más complejo que el modelo 2JV estocástico. Se hallan tres fases llamadas ’’saturación, vida y muerte”, de manera que dos transiciones irreversibles son posibles: ’’vida-saturación” y ’’vida-muerte”. El análisis del comportamiento crítico, indica que el modelo 1JV estocástico pertenece a la clase de universalidad de la percolación dirigida. Un análisis de la estabilidad dinámica del sistema, indica que la fase vida presenta dos regiones caóticas y una frozen.

El compostaje como proceso de conversión biológica aeróbica controlado, es una tecnología muy reconocida y aceptada socialmente para el tratamiento de los residuos sólidos orgánicos. Desde el punto de vista ingenieril, representa un proceso de extrema complejidad en cuanto al sistema involucrado. En esta Tesis, se estudió la técnica de hileras con volteos manuales, de las más utilizadas y escasamente modeladas. Se propuso un modelo intrinsecamente acoplado incluyendo balances de materia integrados para sólidos totales y agua, balances de energía térmica en 1D y macroscópico, cinética de pseudo-primer orden para la degradación del sustrato, y de formación de agua producto de la reacción de descomposición. Se incorporó una función semi empírica para el oxígeno, que permitió representar su efecto limitante y la aplicación de los volteos. Dos códigos computacionales en MatLab 7.0 resolvieron numericamente el modelo. La fase experimental (a escala laboratorio y en condiciones semicontroladas), permitió calibrar y validar experimentalmente el modelo bajo diferentes configuraciones operativas y de diseño. Las herramientas de simulación validadas generadas permiten estudiar el proceso a nivel macroscópico como puntual aspectos como los principales fenómenos de transferencia de energía involucrados, la dirección de los flujos de calor, la relevancia que poseen parámetros del modelo y las condiciones de contorno para la formación y evolución de los perfiles de temperatura, la identificación de “hot points” dentro de la masa, todos de sumo de interés para resolver problemas de ingeniería y que determinan la eficiencia del proceso y de la calidad del producto obtenido en la práctica.