Seminarios

La Física Aplicada en la Historia del Arte

Orador: Lic. Pedro Hierrezuelo Cardet - Becario ANPCyT - Instituto de Física del Litoral

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

La Emisión de Rayos X Inducida por Partículas (PIXE), es una técnica esencialmente no destructiva con la cual se puede conocer la composición elemental de la superficie del material irradiado. PIXE proporciona información multielemental, cuantitativa, de manera rápida, precisa y con gran sensibilidad. La gran versatilidad de este método y al carácter no destructivo convierten esta técnica en una poderosa herramienta a utilizar en el terreno de la historia del arte, permitiendo que obras maestras puedan ser caracterizadas de forma exhaustiva sin producir ningún daño sobre la misma. PIXE permite obtener información sobre la composición de sus capas, espesores y los diferentes elementos que las componen.

Hidroxiapatita y sus aplicaciones biomédicas

Orador: Mg. Anderzon Palechor Ocampo - Becario Doctoral - IFIS Litoral

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

Los huesos son un tejido complejo, el cual está compuesto por una fase orgánica (20-30%), una fase inorgánica (60-70%) y al rededor del 5% de agua. La matriz orgánica provee elasticidad, flexibilidad y resistencia al hueso. Ésta se compone principalmente de colágeno, además de otros compuestos que se encuentran en menor proporción como lípidos y proteínas diferentes al colágeno. Por otra parte, la matriz inorgánica, que se encarga de mantener la dureza y la rigidez del tejido, se compone casi en su totalidad de Hidroxiapatita (HAp). En este seminario se revisan algunas de los diferentes métodos para la obtención de HAp de manera sintética y de fuentes biológicas (BIO-HAp). Además se presentan algunas de las aplicaciones biomédicas de este material, haciendo énfasis en las ventajas de utilizar fuentes biológicas como materia prima para su obtención.

El rol de las vacancias en perovskitas de haluros de metilamonio, análisis mediante microscopía por fotoluminiscencia (PL)

Orador: Ing. Maximiliano Senno - Becario Doctoral - Instituto de Física del Litoral

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

Las perovskitas de yoduro de metilamonio (MAPI) han demostrado tener propiedades fotovoltaicas excepcionales, y prometen ser el futuro en el campo de las celdas solares, con eficiencias que en algunos casos superan el 20%. Sin embargo, numerosas cuestiones deben ser analizadas antes que este tipo de celdas realmente “vean la luz”: estabilidad térmica, resistencia a agentes externos como la humedad, comportamiento en operación, entre otras. Con respecto a esto último, el análisis de los defectos del cristal, tales como vacancias e intersticios de los átomos y específicamente del yodo (I) reviste especial interés, ya que la acción de los mismos se ha relacionado a un comportamiento de histéresis en los diagramas de corriente-tensión de las perovskitas. En este seminario se presentarán y discutirán avances recientes reportados en la literatura usando microscopía por fotoluminiscencia sobre perovskitas híbridas de MAPI sometidas a tensión eléctrica, las cuales permiten determinar el coeficiente de difusión de las vacancias de yodo.

Herramientas de virtualización para la investigación

Orador: Ing. Leonardo Giuppone - Profesional Asistente - Instituto de Física del Litoral

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

La virtualización es el proceso de creación de una representación de algo basada en software (o virtual), en lugar de una representación física. La virtualización se puede aplicar a aplicaciones, servidores, almacenamiento y redes. Es la forma más eficaz de reducir los gastos de TI y, a la vez, aumentar la eficiencia y la agilidad de las organizaciones. En sentido general, cuando se habla de virtualización, a lo que se refiere es a la virtualización de servidores, lo que significa particionar un servidor físico en varios servidores virtuales. Cada máquina virtual puede interactuar de forma independiente con otros dispositivos, aplicaciones, datos y usuarios, como si se tratara de un recurso físico independiente. Diferentes máquinas virtuales pueden ejecutar diferentes sistemas operativos y múltiples aplicaciones al mismo tiempo utilizando un solo equipo físico. Debido a que cada máquina virtual está aislada de otras máquinas virtualizadas, en caso de ocurrir un bloqueo esto que no afecta a las demás máquinas virtuales. En el desarrollo del seminario se intentará responder a preguntas como ¿Cuales son las ventajas de la virtualización? ¿Qué es y para qué sirve una máquina virtual? ¿La virtualización es útil para mi trabajo de investigación?

Caracterización de semiconductores amorfos por métodos fotoconductivos

Orador: Lic. Leonardo Kopprio - Becario doctoral - Instituto de Física del Litoral

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

En esta charla se describirán los avances efectuados hasta el momento en mi tesis doctoral, cuyo objetivo es el desarrollo y optimización de técnicas de caracterización de materiales con aplicaciones fotovoltaicas. La ventaja de los semiconductores amorfos con respecto a los semiconductores cristalinos consiste en que pueden ser depositados en forma de películas delgadas sobre grandes áreas a un bajo costo. Para hallar las condiciones óptimas de deposición resulta necesario efectuar una caracterización de los materiales depositados bajo distintas condiciones. Las técnicas fotoconductivas utilizadas para la caracterización consisten en iluminar al material con un láser de energía mayor al gap bajo distintas condiciones y medir las variaciones de conductividad eléctrica en el material.

Silicon diffraction gratings for real-time evaluation of antibiotic susceptibility and bacterial networks

Orador: Mg. Heidi Leonard - - TECHNION, Israel Institute of Technology Faculty of Biotechnology & Food Engineering

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

With global, widespread antimicrobial resistance, it is important to improve the methods for determining the best antibiotic for use in clinical practice. Though much effort has been put into designing antibiotic susceptibility tests, the current hospital methods often take longer than a patient can wait. One way to prevent the misusage of antibiotics is by creating a faster, more accurate antibiotic susceptibility test (AST) in order to determine the correct antibiotics and the correct minimum inhibitory concentration (MIC). Thus, this work has demonstrated the feasibility of determining MIC concentrations via phase-shift reflectometric interference spectroscopic measurements (termed PRISM) of photonic two-dimensional silicon micro-structured arrays within 2 hours. This assay has been incorporated into a manufactured microfluidic design to provide a disposable, rapid AST assay that has been used with different species of bacteria isolated from patient urine samples. PRISM was also employed to reveal the attachment behavior of different bacterial species to different micro-structured surfaces in real time.

Mapping the spin distribution in adsorbed molecules

Orador: Dr. Rodolfo Miranda - (IMDEA Nanociencia, Cantoblanco, 20760 Madrid, Spain, Departamento de Física de la Materia Condensada, Instituto Nicolás Cabrera e IFIMAC, Universidad Autónoma de Madrid, Cantoblanco, 28760 Madrid, Sp -

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

Creating an ordered 2D array of objects with protected magnetic moments deposited at surfaces, individually addressable and with potentially controlled interactions between their spins is highly desirable for different quantum technologies. Being able to visualize the distribution in space of the spins is a requirement to advance our knowledge and control of these systems. Below a certain temperature, a magnetic moment located at the surface can be screened by the electron sea of the substrate giving rise to a many body state known as Kondo resonance.

We present some selected examples to illustrate how by recording the spatial distribution of the sharp Kondo resonance at the Fermi level with Scanning Tunneling Spectroscopy at low temperatures one can visualize experimentally the spin distribution:

i)                    Spin distributed in a molecular orbital: isolated molecules of TCNQ/graphene/Ru(0001). 1

ii)                   Spin localized in a bond: isolated molecules of F4‐TCNQ/graphene/Ru(00101).2

iii)                 The turning on (and off) of localized magnetic moments by controlled, reversible reaction of an acceptor molecule (i.e. TCNQ) and a radical covalently bonded to graphene epitaxially grown on Ru(0001). 3,4

iv)                 The controllable fabrication of a superconducting tip for the STM allows to explore the ultimate limit of resolution of the Kondo resonance in TCNQ molecules adsorbed on Pb‐intercalated graphene grown on Ir(111), a substrate with a giant spin‐orbit coupling

References

1. M. Garnica et al., Nature Physics 9 (2013) 368.

2. M. Garnica et al., Surface Sci. 630 (2014) 356.

3. J.J. Navarro et al., Nano Letters 16 (2016) 355.

4. J.J Navarro et al., Chem. Comm. 53 (2017) 10418.

Perovskitas organo-metálicas de haluros para celdas solares: una mirada microscópica

Orador: Dra. Silvia Tinte - -

23/05/2018      
Lugar: Sala Auditorio del CCT (Güemes 3450, Santa Fe).

Estudios sobre las propiedades de adsorción y auto-ensamblado de moléculas de 5-amino[6]heliceno sobre diferentes superficies: Cu(100), Au(100) y Sn/Cu(100)

Orador: Dra. Lucila Cristina - Investigadora Adjunta en IFIS Litoral -

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

La quiralidad es una propiedad geométrica que tiene tremendas implicancias para el reconocimiento molecular y la función biológica. Desde el origen de la quiralidad molecular los científicos han tratado de comprender qué factores determinaban la organización en cristales de moléculas quirales. La pregunta es si una mezcla racémica (50 % M/50 % P) precipitará espontáneamente formando cristales enantioméricamente puros (conglomerados), se formará una solución aleatoria o si en cambio cristalizará como un compuesto racémico. Se sabe que aproximadamente entre el 90-95 % de todas las mezclas racémicas cristalizan como compuestos racémicos. La deposición sobre una superficie no sólo confina en un plano a las moléculas, sino que también agrega la interacción molécula-superficie que compite con las fuerzas intermoleculares. Como resultado de ello, la formación de conglomerados es más favorable y muchas moléculas, que naturalmente formarían un compuesto racémico 3D, se arreglan en conglomerados 2D cuando se adsorben sobre una superficie. Una excepción a esta tendencia son las moléculas de helicenos que tienden a formar compuestos racémicos en superficies. Estas moléculas consisten en varios anillos de benceno unidos de manera que comparten uno de sus lados y toman la forma de una hélice. En esta presentación, mostramos los resultados del primer estudio sobre las propiedades de adsorción y autoensamblado de 5-amino[6]helicenos (AH) sobre distintas superficies, incluyendo Cu(001), Au(111) y la aleación superficial Sn/Cu(001), en condiciones de ultra alto vacío (UHV). En esta investigación, utilizamos una combinación de experimentos de microscopía de efecto túnel (STM) y cálculos a partir de la Teoría de Funcional Densidad (DFT).

Estudios in situ/operando de reacciones en fase líquida: espectroscopia infrarroja en modo ATR

Orador: Dr. Sebastián Collins - Investigador Independiente en INTEC - Profesor Titular en la Facultad de Ingeniería Química, UNL

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

La espectroscopia infrarroja en modo de reflexión total atenuada (ATR) permite realizar estudios de procesos en la interfase líquido/sólido. En este seminario se discutirán las bases teóricas de la técnica y aspectos prácticos de su implementación para realizar estudios en condiciones in situ y operando incluyendo el diseño de celdas-microreactores y técnicas para adquisición de datos. Finalmente se expondrán algunos ejemplos de trabajos realizados en nuestro grupo durante los últimos años.

Mejorar la enseñanza de la Física. Herramientas y métodos

Orador: Dr. Nicolás Budini - Investigador Adjunto IFIS Litoral - Profesor Adjunto FIQ

Lugar: Sala Auditorio CCT (Güemes 3450)

Durante las últimas décadas se ha desarrollado a nivel mundial una extensa y amplia actividad en el área de investigación en enseñanza de la física (IEF). A raíz de esto se sabe, hoy en día, que los métodos de enseñanza tradicionales (es decir, donde el estudiante aprende primordialmente de manera pasiva) no logran modificar significativamente el nivel conceptual de los estudiantes en los cursos de física general (y lo mismo se observa también en otras áreas ajenas a la física). Se ha observado, llamativamente, que esto es totalmente independiente de la calidad, experiencia, claridad o cualquier otra cualidad del profesor que lleve adelante el dictado de los temas que deben enseñarse. En estos casos los estudiantes aprenden, en general, memorizando ecuaciones y adquiriendo cierta práctica algorítmica para la resolución de problemas. Dado que las evaluaciones suelen basarse precisamente en la resolución de problemas del mismo tipo, una gran proporción de estudiantes transitan de manera exitosa las asignaturas de física general pero sin alcanzar una base conceptual suficiente que les permita elaborar modelos para la resolución de problemas más complejos. La pregunta que surge es, entonces, ¿cómo hacer más eficiente la enseñanza de la física? La IEF ha permitido elaborar métodos denominados de aprendizaje activo, en los cuales los estudiantes pasan a ser sujetos activos en la construcción de sus conocimientos. En su gran mayoría estos métodos involucran el trabajo en equipo o colaborativo, ya sea para discusión de resultados o para la resolución conjunta de diversos problemas, lo cual ha demostrado ser sumamente efectivo. Estos métodos han sido puestos a prueba y mejorados a lo largo de años en base a mediciones del nivel conceptual de los estudiantes antes y después de su implementación y los resultados en favor de las metodologías de aprendizaje activo son abrumadores. En este seminario se hará una introducción general a la IEF y se mostrarán las herramientas disponibles para la mejora de la enseñanza de la física en la universidad. Además, se presentarán también resultados de las primeras implementaciones de estos métodos en la cátedra de Física I de la Facultad de Ingeniería Química, Universidad Nacional del Litoral.

Función trabajo de superficies

Orador: Dr. Fernando Bonetto - Investigador Independiente - IFIS Litoral – Profesor Adjunto en FIQ - UNL

Lugar: Sala Auditorio CCT (Güemes 3450)

Efecto Pool-Frenkel en dispositivos de Silicio Amorfo Hidrogenado

Orador: Dr. Carlos Ruiz Tobón - Becario Posdoctoral - IFIS Litoral

Lugar: Sala Auditorio CCT (Güemes 3450)

El rendimiento de los dispositivos de Silicio amorfo hidrogenado tipo P-I-N es fuertemente dependiente de la distribución energética de estados presentes en el gap. Ocasionalmente las fluctuaciones térmicas le proporcionan a los electrones atrapados en estados localizados la energía suficiente para alcanzar la banda de conducción. El efecto Pool-Frenkel describe la forma en que la presencia de un campo eléctrico externo hace que el portador no necesite tanta energía térmica para alcanzar la banda de conducción, ya que parte de esa energía es proporcionada por la interacción eléctrica. De esta forma se modifica la descripción del transporte de los portadores libres, favoreciendo la captura, emisión y recombinación por estados cargados. El efecto Poole-Frenkel se implementó en nuestro código informático D-AMPS (Analysis of Microelectronic and Photonic Structures + new Developments), modificando las expresiones para la función de ocupación y la recombinación en el formalismo Shockley-Read-Hall (SRH). Las secciones eficaces de captura de los estados cargados fueron sustituidas por funciones exponencialmente dependientes de la raíz cuadrada de la intensidad del campo eléctrico aplicado, mientras que las secciones de captura de los estados neutros se dejaron sin alterar. Encontramos que, en condiciones de oscuridad, la corriente aumenta para valores bajos de tensión directa y disminuye ligeramente para valores altos, mientras que en condiciones de iluminación AM1.5 la corriente de cortocircuito decrece a la vez que el voltaje de circuito abierto se incrementa, dependiendo de la densidad de defectos adoptada en la capa P. Los perfiles de recombinación resultantes a tensión directa, muestran que el efecto se hace más pequeño a mayores tensiones, debido al menor campo eléctrico interno

¿Cuánto pesa un kilo?

Orador: Dr. Raúl Urteaga - Investigador Adjunto - IFIS Litoral

Lugar: Sala Auditorio CCT (Güemes 3450)

Actualmente el kilogramo es la única de las siete unidades que componen el sistema internacional que se define a través de un objeto físico. En este caso se trata de un cilindro de platino-iridio que está celosamente guardado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en Sèvres, Francia, desde hace casi 130 años. Desde hace tiempo se está intentando modificar la definición del kilogramo de forma tal que pueda reproducirse en cualquier laboratorio del mundo mediante algún procedimiento específico. Actualmente existen dos propuestas que “compiten” por obtener ese privilegio, aunque para ello se requiere construir el objeto esférico más preciso del mundo o bien es necesario medir la constante de Planck con una precisión sin precedentes. En este seminario describiremos los avances realizados en las diferentes técnicas que podrían transformarse en la nueva definición del kilogramo y analizaremos la actual propuesta de construir un sistema de unidades basado sólo en constantes fundamentales.

Celdas solares de multijuntura a la francesa

Orador: Dr. Federico Ventosinos - Investigador Asistente - IFIS Litoral

Lugar: Sala Auditorio CCT (Güemes 3450)

En el presente seminario contaré mi experiencia científica en Francia. Veremos las diferentes técnicas aprendidas y desarrolladas para estudiar celdas multijunturas junto con modelado y diseño de dispositivos fotovoltaicos. También mencionaré aspectos que me llamaron la atención luego de haber vivido más de cuatro años en la capital francesa.

Física y Química de Magnetos Moleculares

Orador: Dr. Rafael Calvo - Investigador Superior IFIS Litoral, Profesor Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas, UNL - IFIS

Lugar: Sala Auditorio CCT (Güemes 3450)

El Magnetismo Molecular (o los Magnetos de Molécula Única) es un campo de investigación con crecimiento acelerado en los últimos 25 años que trata el magnetismo de moléculas individuales y sus posibles usos en aplicaciones que requieren velocidad, economía energética de procesos elementales y pequeño tamaño (nanomagnetos). El seminario introducirá el tema, enfatizando su carácter interdisciplinario (física y química), que envuelve también a bioquímicos por la presencia de estos elementos en biomoléculas. Se describirán los aspectos básicos y algunos logros esenciales del campo, enfatizando las diferencias conceptuales entre los magnetos moleculares y los magnetos clásicos, en particular su comportamiento cuántico. Se resumirán las motivaciones e intereses del expositor en este tema

Análisis de series temporales en neurociencias mediante el uso de la teoría de la información

Orador: Dr. Diego Mateos - -

Lugar: Sala Auditorio CCT (Güemes 3450)

El estudio estadístico de las series temporales ha sido abordado desde la matemática pura y en el contexto de diversas aplicaciones (meteorología, finanzas, etc.). En los últimos años, los métodos de estudio de las series temporales se han visto enriquecidos con conceptos y técnicas provistos por la Teoría de la Información y por herramientas provenientes de distintos campos de la física (caos, fractalidad, complejidad, etc.). Desde los trabajos pioneros de E. Jaynes en el años 1954, la Teoría de la Información se ha incorporado plenamente al ámbito de la física. Además, los estudios del concepto de complejidad han tenido un gran impacto en varias áreas del conocimiento humano, como por ejemplo, las neurociencias. En las últimas décadas, ha habido un crecimiento notable en la definición de distintas medidas de complejidad Lempel-Ziv, entropía de permutación de Bandt & Pompe, etc. Por otro lado, ha quedado también en claro la relevancia clínica de los estudios realizados a series temporales de origen fisiológico (EEG, MEG, etc.) a través de conceptos tales como caos, auto-organización y otros provenientes del ámbito de la física estadística. La conjunción de todos estos temas aplicados al análisis de series temporales de origen neurofisiológico, constituirá el eje principal de la charla.

Microscopia MOKE

Orador: Dr. Claudio J. Bonin - Profesional Adjunto - IFIS Litoral

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

En la presente charla se intentará introducir a esta particular microscopia, la cual permite observar dominios magnéticos en la micro y nanoescala en superficies. Se hará una reseña histórica del científico que descubrió este particular fenómeno, y se mostrará la evolución de la técnica en el tiempo. Se comentarán algunos trabajos donde se usó la técnica para el estudio de sistemas magnéticos.

Celdas híbridas orgánico inorgánicas para aplicaciones fotovoltaicas: estudio del estado del arte y cálculos desde primeros principios

Orador: Dr. Jorge Navarro Sánchez - Beca post-doctoral UE - IFIS Litoral

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

Desde hace algunos años existe un creciente interés por el estudio de celdas solares híbridas formadas por una combinación de compuestos orgánicos e inorgánicos (metálicos). Dichos materiales han mostrado una gran capacidad para absorber la radiación solar y excelentes propiedades de transporte de portadores fotogenerados. Esto está permitiendo obtener como resultado, dispositivos fotovoltaicos con altas eficiencias, comparables a las tecnologías convencionales de Silicio, pero con métodos de síntesis de mucho menor costo. Estos compuestos híbridos tienen la forma general ABX3, donde A es un catión seleccionado para neutralizar la carga total del sistema y puede ser una molécula orgánica, B es un catión metálico (típicamente Pb² o Sn²) y X es un anión monovalente (Cl, Br o I). Resulta de gran importancia ampliar los estudios existentes relacionados con sus propiedades electrónicas y ópticas, así las cosas, en este seminario se hace un repaso por algunos de los resultados reportados en la literatura relacionados con sus principales características a manera de establecer un estado del arte respecto al tema, analizando cuales fueron los métodos de cálculo utilizados para tal fin, para luego presentar algunos resultados iniciales de los cálculos realizados hasta el momento en el contexto de la DFT (teoría del funcional de la densidad) incluyendo correcciones de muchos cuerpos tipo GW

Determinación de la temperatura de transición en polímeros hiperramificados Boltorn® confinados sobre una superficie de carbono

Orador: Dra. Eliana Farías - Beca post-doctoral - IFIS Litoral

Lugar: Auditorio CCT, Edificio Houssay, Güemes 3450

Los materiales poliméricos se caracterizan por dos tipos de temperaturas de transición principales- la temperatura de fusión cristalina Tm (o punto de fusión cristalino) y la temperatura de transición vítrea Tg. Si se cumplen ciertos requisitos de simetría, las moléculas son capaces de empaquetarse en un arreglo reticulado ordenado y se produce la cristalización. La temperatura a la que esto ocurre es Tm. Sin embargo, no todos los polímeros cumplen los requisitos de simetría necesarios para que se produzca la cristalización. Cuando esto no sucede, los materiales presentan una temperatura de transición vítrea, la cual da idea de la temperatura a la que los dominios amorfos del polímero asumen las propiedades características del estado vidrioso como la fragilidad, dureza y rigidez. Dentro de las estructuras poliméricas, los polímeros dendríticos presentan características sumamente interesantes, como lo son el relativo control estructural y el denominado efecto dendrítico. Una subcategoría incluye a los polímeros hiperramificados que, además de presentar un gran número de grupos terminales y cavidades internas, poseen un costo sintético menor. En muchas aplicaciones, los polímeros hiperramificados se emplean como películas delgadas sobre diferentes sustratos o como parte de nanocompuestos, pudiendo exhibir propiedades diferentes de las del bulk. Adicionalmente, estudios recientes han demostrado que la temperatura de transición vítrea de los polímeros (Tg) puede modificarse ajustando las interacciones atractivas entre el polímero y el sustrato involucrado. Es por ello que en el caso de films poliméricos ultradelgados confinados a una superficie, la determinación de la temperatura de transición es un tópico importante tanto en aspectos fundamentales como para su aplicación en dispositivos. En esta presentación se muestran los resultados concernientes al autoensamblado de polímeros hiperramificados que presentan unidades polyester-poliol, sobre superficies de carbono. Las propiedades fisicoquímicas y la temperatura de transición de estos polímeros en situación de confinamiento han sido estudiadas por técnicas electroquímicas (Voltametría Cíclica y Espectroscopia de Impedancia electroquímica) y además por Microscopia de Fuerza Atómica.


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