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ilstraciones, fotografías, graficas En el presente trabajo se evaluó la supervivencia de la línea celular SiHa al ser irradiada con una fuente radiactiva de Iridio 192 (Ir-192), para esto se planteó y desarrolló la siguiente metodología. En la primera fase se realizaron los controles de calidad asociados a la actividad de la fuente, los tiempos de tránsito y la verificación de la dosis a entregar. Se verificó la actividad de la fuente obteniendo un error del 0.9104% y el tiempo de tránsito con un error de 3.15%, además de verificar y corregir una subdosificación del 15% de la dosis al momento de irradiar los cultivos celulares. En la segunda fase de la metodología se obtuvo una curva de supervivencia celular a partir del ensayo por MTT, para diferentes dosis irradiadas, obteniendo un comportamiento exponencial decreciente acorde a lo mostrado en la literatura; se realizaron también ensayos clonogénicos para determinar la fracción de supervivencia de las células, pero los resultados no fueron concluyentes. En la tercera y última fase se irradiaron cultivos celulares con dos de los esquemas de irradiación más usados en los procedimientos de braquiterapia del Instituto Nacional de Cancerología. El Esquema 1 con dosis de 5.5 Gy en 5 fracciones y el Esquema 2 con dosis de 7 Gy en 4 fracciones, obteniendo una menor supervivencia celular con el Esquema 2. (Texto tomado de la fuente) In the present work, the survival of the SiHa cell line when irradiated with a radioactive source of Iridium 192 (Ir-192) was evaluated, for which the following methodology was proposed and developed. In the first phase, quality controls associated with the activity of the source, transit times and verification of the dose to be delivered were carried out. The activity of the source was verified, obtaining an error of 0.9104% and the transit time with an error of 3.15%, in addition to verifying and correcting an underdosage of 15% of the dose at the time of irradiating the Cell cultures. In the second phase of the methodology, a cell survival curve was obtained from the MTT assay, for different irradiated doses, obtaining a decreasing exponential behavior according to what is shown in the literature; clonogenic assays were also performed to determine the survival fraction of the cells, but the results were inconclusive. In the third and final phase, cell cultures were irradiated with two of the most widely used irradiation schemes in brachytherapy procedures at the National Institute of Cancerology. Scheme 1 with a dose of 5.5 Gy in 5 fractions and Scheme 2 with a dose of 7 Gy in 4 fractions, obtaining a lower cell survival with Scheme 2. Maestría Magíster en Física Médica Radiobiología

ilustraciones, graficas En esta tesis se realiza una investigación basada en el estudio de datos empı́ricos sobre la existencia de relaciones entre la serie de tiempo de volúmenes de transacción diarios de acciones y la serie de tiempo de precios diarios de acciones para diferentes mercados bursáti- les internacionales. Para ello, primero se ajustan los datos de logretornos diarios de precios de 230 acciones de 23 ı́ndices distintos a distribuciones de probabilidad de Levy estables, y se muestra que la varianza de estas series se relaciona con la fracción de los parámetros de ajuste de escala y forma de la distribución, mediante una ley de potencias. A continuación se encuentra que los datos de logretornos diarios de volumen de 460 acciones de los mismos 23 ı́ndices ajustan a la distribución loglogistic, se muestra también la existencia de una ley de potencias entre la varianza y la fracción de los parámetros de ajuste de escala y forma de la distribucı́ón. Una vez que se encuentran los patrones de distribución que ajustan las series de tiempo logretornos diarios de precios y logretornos diarios de volúmenes, se determinan las correlaciónes que cuantifican que tanto los volúmenes inciden en los precios. Posterior- mente, se ajustan los precios normalizados a la distribución loglogistic, se halla la relación en forma de ley de potencias entre la varianza y la fracción entre los parámetros de ajuste de escala y forma, y se comparan los exponentes de esta ley con los exponentes que se hallaron previamente para los logretorno de volumenes. Finalmente, se calculan los promedios de los volúmenes y los promedios de los precios de las acciones asociadas a un ı́ndice cada dı́a, ası́ también se calculan las desviaciones de los volúmenes y las desviaciones de los precios de las acciones asociadas a un ı́ndice cada dı́a. Se obtienen altas correlaciones entre las series de tiempo de volúmenes y las series de tiempo de precios, y nuevos patrones o regularidades que pueden caracterizar los mercados. Se hallan también altas correlaciones entre los promedios de los precios entre diferentes ı́ndices lo que significa que lo que pueda ocurrir en un mercado afecta a otros mercados en diferentes partes del mundo. (Texto tomado de la fuente) In this thesis, an investigation is carried out based on the study of empirical data on the existence of relationships between the time series of daily stock trading volumes and the time series of daily stock prices for different international stock markets. To do this, first, the daily price logreturns data of 230 shares of 23 different indices are fitted to stable Levy probability distributions, and it is shown that the variance of these series is related to the fraction of the scaling parameters and form of the distribution, by means of a power law. Next, it is found that the data of daily volume logreturns of 460 shares of the same 23 index fit the loglogistic distribution, it also shows the existence of a power law between the variance and the frac- tion of the scale adjustment parameters and shape of the distribution. Once the distribution patterns that adjust the daily price logreturns and volume daily logreturns time series are found, the connections that quantify how much volumes affect prices are determined. Later, the normalized prices are fitted to the loglogistic distribution, the relationship is found in the form of a power law between the variance and the fraction between the scale and shape adjustment parameters, and the exponents of this law are compared with the exponents that were previously found for logreturn volumes. Finally, the averages of the volumes and the averages of the prices of the shares associated with an index are calculated each day, as well as the deviations of the volumes and the deviations of the prices of the shares associated with an index each day. High correlations were obtained between the volume time series and the price time series, and new patterns or regularities that can characterize the markets. There are also high correlations between the average prices between different indices, which means that what happens in one market affects other markets in different parts of the world. Maestría Magíster en Ciencias - Física Econofísica

ilustraciones In this thesis a novel approach towards quantum measurement and quantum randomness, within the framework of unitary time evolution, is proposed. Spin measurements are simulated by coupling the spin to an environment modeled as a heat bath comprising a finite number of boson modes with initial states represented in terms of coherent states. The time evolution of the entire system is achieved by means of the multi-Davydov ansatz. In order to simulate measurements with equally likely outcomes, the spin is prepared in a neutral polarized state prior the measurement. The uncontrollable nature of the environment is captured in its initial state by preparing each mode in a coherent state sampled from a random distribution. An environment that does not introduce a deliberate bias is set by centering the random distribution in the origin of the phase space. Before considering unbiased measurements, the most appropriate parameters of the model are identified by means of simulations with intermediate initial conditions between the ground state and thermal states compatible with the time evolution method. Different measurement protocols are modeled by turning on and off the self-energy of the spin and the coupling with the environment with time-dependent modulations. The outcome of the measurement is assessed by the long-term behavior of the spin. Due to its interaction with the environment, the spin gets entangled with it losing its coherence, thus reproducing the “first state vector collapse”. Quantum randomness is observed as the tendency of the final state to approach either one of two possible eigenstates of the spin measured operator, recovering an almost pure state. The entire process is characterized by the exchange of energy and entropy between the spin and the environment. It leads to the observation of a prominent role of low-frequency modes in the long-term behavior of the spin. The measurement process is also analyzed from the information theory perspective. The information dynamics during the entire process is followed using the partial entropy of the spin. A round trip of the spin state from a pure state through a mixed state back to a final state close to a pure state is identified. With this approach the entire measurement process is reproduced in an approximate way. (Texto tomado de la fuente) En esta tesis se propone un enfoque novedoso hacia la medición cuántica y la aleatoriedad cuántica, en el marco de la evolución temporal unitaria. Las mediciones de espín se simulan acoplando el espín a un entorno modelado como un baño de calor que comprende un número finito de modos bosónicos con estados iniciales representados en términos de estados coherentes. La evolución temporal de todo el sistema se logra mediante el multi-Davydov ansatz. Para simular mediciones con resultados igualmente probables, el espín se prepara en un estado polarizado neutral antes de la medición. La naturaleza incontrolable del entorno se captura en su estado inicial al preparar cada modo en un estado coherente muestreado a partir de una distribución aleatoria. Un entorno que no introduce un sesgo deliberado se establece centrando la distribución aleatoria en el origen del espacio de fase. Antes de considerar medidas no sesgadas, se identifican los parámetros más apropiados del modelo mediante simulaciones con condiciones iniciales intermedias entre el estado fundamental y los estados térmicos compatibles con elmétodo de evolución temporal. Se modelan diferentes protocolos de medición activando y desactivando la autoenergía del espín y el acoplamiento con el entorno con modulaciones dependientes del tiempo. El resultado de la medición se evalúa por el comportamiento a largo plazo del espín. Debido a su interacción con el entorno, el espín se enreda con él perdiendo su coherencia, reproduciendo así el “primer colapso del vector de estado”. La aleatoriedad cuántica se observa como la tendencia del estado final a acercarse a uno de los dos posibles estados propios del operador medido de espín, recuperando un estado casi puro. Todo el proceso se caracteriza por el intercambio de energía y entropía entre el espín y el entorno. Esto conduce a la observación de un papel destacado de los modos de baja frecuencia en el comportamiento a largo plazo del espín. El proceso de medición también se analiza desde la perspectiva de la teoría de la información. Se sigue la dinámica de la información durante todo el proceso utilizando la entropía parcial del espín. Se identifica un viaje de ida y vuelta del estado de espín desde un estado puro a través de un estado mixto hasta un estado final cercano a un estado puro. Con este enfoque, todo el proceso de medición se reproduce de forma aproximada. Doctorado Doctor en Ciencias - Física

ilustraciones, diagramas Mediante espectrometría gamma de alta resolución, se realizó la caracterización de aguas recuperadas y algunas piezas activadas como lámina de havar y junta helicoflex, provenientes de la configuración del blanco objetivo para dos ciclotrones médicos ubicados en los departamentos de Cundinamarca y Antioquía. Según resultados provenientes de publicaciones internacionales, no solo las piezas de la configuración del blanco se activan por la interacción de los protones con los distintos materiales y por ello, con el fin de identificar los radionúclidos presentes en las piezas y cuantificar su actividad, nos dimos a la tarea de también caracterizar una columna de QMA y una muestra del residuo del filtro de la bomba de vacío para uno de los ciclotrones. Los resultados de la identificación de radionúclidos muestran que las aguas recuperadas y las láminas de havar se activan con Co-56 y Co-57 siendo las láminas de havar las que contienen mayor actividad. Las incertidumbres asociadas a la cuantificación de actividad para cada pieza analizada, se encuentran por debajo del 12%. El residuo del filtro de la bomba de vacío del ciclotrón Siemens Hp Eclipse, se activa con Zn-65, este material particulado emisor de radiación ionizante debe ser manipulado con guantes, gafas y mascarilla adecuados. Adicionalmente, se calcularon las tasas de dosis a las que está expuesto el personal ocupacional cuando se encuentran en actividades de extracción de las piezas del blanco del ciclotrón y cuando realizan traslados a la zona de almacenamiento temporal de los desechos radiactivos dentro de las instalaciones del ciclotrón médico. Con base en la normatividad nacional e internacional y los resultados obtenidos, se realiza un protocolo como complemento para la gestión de desechos radiactivos en ciclotrones médicos, con el objetivo de guiar a las instalaciones sobre las etapas de gestión, en especial, los tiempos de almacenamiento temporal para las piezas del blanco del ciclotrón activadas y además concientizar sobre la responsabilidad de dar el manejo adecuado a los residuos generados evitando riesgos de irradiación innecesarios al medio ambiente y al personal del público. (Texto tomado de la fuente) Using high-resolution gamma spectrometry, the characterization of recovered water and some activated pieces such as havar sheets and helicoflex joint, coming from the configuration of the target target for two medical cyclotrons located in the departments of Cundinamarca and Antioquía, was carried out. According to results from international publications, not only the pieces of the target configuration are activated by the interaction of the protons with the different materials and therefore, in order to identify the radionuclides present in the pieces and quantify the activity, we gave ourselves to the task of also characterizing a QMA column and a sample of the vacuum pump filter residue for one of the cyclotrons. The results of the identification of radionuclides show that the recovered waters and the havar sheets are activated with Co-56 and Co-57, with the havar sheets containing the highest activity. The uncertainties obtained from the quantification of activity for each piece analyzed are below 12%. The residue from the filter of the vacuum pump of the Siemens Hp Eclipse cyclotron is activated with Zn-65, a particulate material that emits ionizing radiation. It must be handled with suitable gloves, glasses and a mask. Additionally, the dose rates to which occupational personnel are exposed when they are in activities of extraction of the cyclotron target pieces and when they make transfers to the temporary storage area of radioactive waste within the cyclotron facilities were calculated. Based on national and international regulations and the results obtained, a protocol is carried out as a complement for the management of radioactive waste in medical cyclotrons, with the aim of guiding the facilities on the management stages, especially storage times. temporary for the activated cyclotron target parts and also raise awareness about the responsibility of giving proper management to the waste generated, avoiding unnecessary irradiation risks to the environment and public personnel. Maestría Magíster en Física Médica

ilustraciones, graficas Esta investigación se realiza con el fin de caracterizar el fosforeno multicapa con efectos externos por medio de la teoría del funcional de la densidad (DFT). Esto se hace para encontrar la brecha de energía electrónica de manera teórica. Para obtener estos valores de brecha electrónica se hace uso del paquete SIESTA ("Spanish Initiative for Simulations with Thousands of Atoms"). Se calculan valores de la brecha de energía para los sistemas de múltiple lámina apilada de fosforeno, el sistema 3D del fósforo negro, el sistema de múltiples capas con campo eléctrico, y el fosforeno con presión tangencial. Se implementaron los funcionales GGA-PBE y VDW-DRSLL para obtener el valor de la brecha en las multiláminas. Nuestros principales resultados muestran una disminución de la brecha al aumentar el número de láminas, así como una disminución aplicando campo eléctrico externo, siendo la disminución simétrica respecto al signo de este campo. Involucrando dos o más láminas de fosforeno el material presenta una transición de semiconductor a metal y de nuevo a semiconductor. Aplicando presión tangencial uniaxial o biaxial se presenta la disminución y aumento de la brecha según se estire o comprima la lámina (Texto tomado de la fuente). This work searches to caracterize multilayer phosphorene with external effects using Density Functional Theory (DFT). By doing so, we search to obtain the electronic breach theoretically. We shall obtain this values of electronic breach using the package SIESTA ("Spanish Initiative for Simulations with Thousands of Atoms"). We do this for the system of multiple layers of phosphorene, the 3D bulk system of black phosphorus, and the multilayer system with external electric field and tangent pressure. The implemented functionals are GGA-PBE, VDW-DRSLL and VDW-LMKLL. Our main results show the disminution of the breach when adding more layers. The breach also diminishes with external electric field, being the response symmetrical with respect to the sign of the electric field. Adding more layers combined with electric field makes the multilayered system reach a transition from semiconductor to metal to semiconductor. With the presence of external tangent pressure the response of the breach is to decrease when the layers are stretched and to increase when they are compressed. This is true when applying uniaxial or biaxial pressure. Maestría Magíster en Ciencias - Física

ilustraciones, fotografías a color, gráficas Se diseñó y construyó una balanza de Kibble, utilizando piezas de Lego® para formar la estructura, y elementos no ferromagnéticos para las partes móviles. Haciendo uso de un multímetro calibrado de 51/2 dígitos, un giroscopio y un sensor de ultrasonido, se determinó la masa de cargas de prueba de 1 𝑔, 2 𝑔, 5 𝑔, 10 𝑔 y 20 𝑔, pertenecientes a un juego de masas clase OIML E2, lo que permitió hallar una diferencia en masa menor al 1,5 % del valor nominal. La incertidumbre expandida obtenida fue hasta cuatro (4) órdenes de magnitud superior a la de la clase OIML E2, con lo cual se pudo identificar la velocidad como la magnitud de influencia dominante en el presupuesto de incertidumbre. (Texto tomado de la fuente) A Kibble Balance was designed and built, using Lego pieces to form the structure with non-ferromagnetic elements for the moving parts. A 51/2-digit calibrated multimeter, a gyroscope and an ultrasound sensor were used. The mass of test loads of 1 𝑔, 2 𝑔, 5 𝑔, 10 𝑔 and 20 𝑔 belonging to a set of OIML E2 class masses was determined. Thus, finding a difference in mass less than 1,5% of the nominal value. The expanded uncertainty obtained was up to four (4) orders of magnitude higher than that of the OIML E2 class, identifying speed as the magnitude of dominant influence on the uncertainty budget Maestría Master en ciencias - física

fotografías a color, gráficas, ilustraciones, tablas Los núcleos activos, presentes en algunas galaxias, se caracterizan fundamentalmente por presentar variabilidad en las emisiones emitidas sobre diferentes rangos del espectro. Para estudiar las propiedades en la variabilidad de las curvas de luz, en el presente trabajo se aplicó el modelo CARMA(4,1), basado en desarrollos análiticos y modelos computacionales, sobre una base de datos fotométricos de 100 cuásares, tomados del repositorio DR7 del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) en sus 5 bandas ugriz. En este proceso se utilizó el paquete carmapack, desarrollado en el lenguaje de programación python, obteniendo parámetros estadı́sticos que describen las curvas de luz. Ası́ mismo se buscó en la literatura y en bases de datos lı́neas de emisión en L λ(5100Å), L λ (3000Å),L λ (U V 3300Å), L λ (H β 4861Å), L λ (M GII),L λ [OII](5007Å), L λ [OIII](4959Å) de los objetos de estudio y se evaluó su correlación con los parámetros estadı́sticos del modelo CARMA(4,1). Se encontró que hay una muy alta correlación entre los parámetros estadı́sticos del modelo CARMA(4,1); sin embargo, no existe una correlación entre los parámetros estadı́sticos del modelo y las lı́neas de emisión. Finalmente, se realizó una clasificación en procesos: estocástico estacionario y estocástico no estacionario de los resultados del modelo predictivo de CARMA(4,1). En general se concluye que en la banda del infrarojo cercano z existe una mejor predicción de la fotometrı́a bajo este modelo, ası́ como la presencia de un proceso estocástico estacionario. (Texto tomado de la fuente) The active nucleus present in some galaxies is characterized fundamentally by variability in the emissions on different spectrum ranges. To study the properties of the variability of light curves, CARMA model was applied to the present work, based on analytical development and computational models, over a database of 100 quasars, taken from the DR7 repository of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS), on their 5 ugriz bands. In this process, carmapack was used, developed on the python programming language, getting statistical parameters that describe the light curves. Also were searched on the literature and databases the light emission on Lλ(5100˚A), Lλ(3000˚A),Lλ(UV 3300˚A), Lλ(Hβ4861˚A), Lλ(MGII), Lλ[OII](5007˚A), Lλ[OIII](4959˚A) of the study objects, and correlation was evaluated with the statistical parameters of the CARMA model. It was found that there’s a high correlation between the statistical parameters of the CARMA model. Still, nevertheless, there’s no correlation between the statistical parameters of the model and the light emission. Finally, it was made a classification of the process: stationary stochastic and nonstationary stochastic of the results on the CARMA predictive model. Generally, we can conclude that on the near-infrared band z there’s a better prediction of the photometry under this model, with a stationary stochastic Maestría N´ucleos Activos de Galaxias (AGNs)

ilustraciones, diagramas, tablas La propuesta de abordar la física del grado décimo desde la simulación se presenta como una gran posibilidad para el aprendizaje de la misma por la afinidad que, en su mayoría, muestran los estudiantes actuales con gran variedad de equipos informáticos; aunado a esto, se encuentra la apariencia de juego que exhiben las simulaciones por computador, también muy cercanos al modo de pasar el tiempo libre los jóvenes estudiantes. El trabajo consistió en la elaboración de una simulación en 2D (con visualización en 3D si se desea) de la trayectoria de un movimiento parabólico, hecha en lenguaje JavaScript con el programa NetBeans IDE, y cuya finalidad es acercar al estudiante a la comprensión del aspecto físico-matemático de dicho movimiento. Dentro de la implementación de dicha simulación se contó con controles para las variables más sobresalientes, como son el ángulo de disparo, la velocidad de lanzamiento y, como elemento que es de más fácil observación en una simulación que en la vida real, el de la aceleración de la gravedad. En cuanto a visualización, la simulación permite ver la trayectoria seguida por un cuerpo ajustado a los parámetros mencionados dentro de un plano en el cual se encuentra el vector velocidad inicial, sin considerar el efecto de fuerzas de rozamiento. Para el análisis del movimiento la simulación ofrece una cuadrícula, que sirve como sistema de referencia, en la cual se observan valores de la coordenada tanto horizontal como vertical; frente a una práctica de laboratorio, este elemento potencia la comprensión del tipo de curva que representa la trayectoria al permitir la recopilación de valores de dichas coordenadas en determinados instantes del movimiento. (Texto tomado de la fuente) The proposal to address tenth grade physics from the simulation is presented as a great possibility for learning it due to the affinity that, for the most part, current students show with a wide variety of computer equipment; in addition to this, there is the appearance of a game that computer simulations exhibit, also very close to the way young students spend their free time. The work consisted of the elaboration of a 2D simulation (with 3D visualization if desired) of the trajectory of a parabolic movement, made in JavaScript language with the NetBeans IDE program, and whose purpose is to bring the student closer to the understanding of the physical-mathematical aspect of said movement. Within the implementation of said simulation, there were controls for the most outstanding variables, such as the firing angle, the launch speed and, as an element that is easier to observe in a simulation than in real life, that of the acceleration of gravity. Regarding visualization, the simulation allows to see the trajectory followed by a body adjusted to the parameters mentioned within a plane in which the initial velocity vector is found, without considering the effect of frictional forces. For the analysis of the movement, the simulation offers a grid, which serves as a reference system, in which both horizontal and vertical coordinate values are observed; compared to a laboratory practice, this element enhances the understanding of the type of curve that represents the trajectory by allowing the collection of values of said coordinates at certain moments of the movement. Maestría Magíster en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales

ilustraciones, diagramas, tablas El presente trabajo es una revisión crítica de literatura que tiene como objetivo analizar el aporte de la producción académica en relación con la implementación de diversas estrategias y recursos para el trabajo experimental en la enseñanza de la física a nivel de secundaria. Dicha revisión se enmarca en la Teoría del Aprendizaje Significativo Crítico como principal referente teórico y bajo algunas orientaciones consideradas desde la didáctica de la física y el trabajo experimental concebido como una estrategia que permite que los estudiantes asuman un papel activo en su proceso de aprendizaje de conceptos físicos. Bajo un enfoque cualitativo, se efectuó una búsqueda en 53 revistas halladas en las principales bases de datos: Science Direct, Scopus, Web of Science y Google Scholar y se incluyeron 41 publicaciones en las que se identificaron diferentes recursos, estrategias y enfoques pedagógicos para la implementación del trabajo experimental en la educación secundaria, que contribuyeron a los docentes en su quehacer. Se excluyeron los trabajos de carácter reflexivo o instrumental. A pesar de la poca producción académica, los resultados mostraron que entre los años 2011 a 2020, se propusieron diversas estrategias y recursos que pueden acompañar la enseñanza de la física con propósitos más experienciales en los estudiantes, desde los diversos escenarios de la didáctica de la física. Además, se encontró que los diferentes recursos físicos y herramientas TIC propuestos por los autores, se pueden usar al momento de la enseñanza de la física experimental como insumo para los docentes que deseen una transformación en la enseñanza de la ciencia y para favorecer el aprendizaje significativo crítico de los estudiantes. (Texto tomado de la fuente) This paper is a critical literature review that aims to analyze the contribution of academic production about the implementation of strategies and resources for experimental work in physics teaching at the secondary level. This review is framed in the Critical Meaningful Learning Theory as the main theoretical reference and under some guidelines considered from the didactics of physics and experimental work conceived as a strategy that allows students to assume an active role in their learning process of physical concepts. Under a qualitative approach, a search was carried out in 53 journals founded in the main databases: Science Direct, Scopus, Web of Science and Google Scholar and 41 publications were included in which different resources, strategies and pedagogical approaches for the implementation of experimental work in secondary education were identified, which contributed to teachers in their work. Papers of a reflexive or instrumental nature were excluded. Despite the little academic production, the results showed that between the years 2011 to 2020, strategies and resources were proposed that can accompany the teaching of physics with more experiential purposes in students, from the various scenarios of physics didactics. In addition, it was found that the different physical resources and ICT tools proposed by the authors can be used at the time of teaching experimental physics as input for teachers who want a transformation in the teaching of science and to promote critical meaningful learning of students. Maestría Magíster en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales

ilustraciones, graficas En el presente proyecto se realiza un estudio detallado del modelo estándar, en el que se tuvo en cuenta el Lagrangiano fermionico, bosonico y Yukawa para la descripción de la respectivas interacciones que ocurren en la naturaleza, y posteriormente con el uso del rompimiento espontáneo de la simetría y el mecanismo de Higgs para explicar la obtención de la masa de las partículas elementales. Además se analiza que al rotar el Lagrangiano fermionico, en este caso el sector de los Quarks, y llevarlo al estado base de masa aparece la matriz de mezcla (CKM) que explica los cambios de sabor [ 1 ], y también se consigue el invariante de Jarlskog que es una medida de la violación (CP) [2]. Uno de los objetivos de este trabajo es comprender la fenomenología detrás de la mezcla de Quarks y la violación (CP), para ello se usa las texturas de masa tipo Fritzsch, donde se demuestra que las matrices con textura de seis ceros no fueron compatibles [ 3 ] con los resultados experimentales por tener un elemento fijo, sin embargo las de cinco ceros propuestas por Ramond y colaboradores [ 4 ] logran tener resultados favorables, ya que los elementos de la matriz de mezcla están muy cercanos a los valores experimentales, y el invariante Jarlskog para cada tipo de textura de ceros se encuentra dentro del intervalo experimental, los cuales son presentados en la DPG [5]. Otro objetivo es la explicación de la jerarquía de masas de los fermiónes en especial para los Quarks, siendo la más indicadas para describir este fenómeno, las extensiones Abelianas no universales del MS. Para lo cual se utiliza el modelo U(1)’x quiral libre de anomalías y que es propuesto por [ 6 ], en el que aparecen unas ciertas consecuencias, las cuales son: Un nuevo bóson exótico Z’ que tiene efectos directos en los cambios de sabor, también aparecen tres nuevos Quarks pesados (J1), (J2) y (T) debido a la diagonalización por bloques de las matrices de masa de los sectores Up y Down de los Quarks, sin embargo algunas partículas elementales como el Quark up (u), down (d) y strange (s) quedan sin masa por lo que se recurre a la corrección radiativa para resolver este problema. (Texto tomado de la fuente) In the present project a detailed study of the standard model is carried out, in which the fermionic, bosonic and Yukawa Lagrangian was taken into account for the description of the respective interactions that occur in nature, and later with the use of the spontaneous symmetry breaking and the Higgs mechanism to explain the obtaining of the mass of elementary particles. It is also analyzed that by rotating the fermionic Lagrangian, in this case the Quark sector, and bringing it to the ground state of mass, the mixing matrix (CKM) appears, which explains the flavor changes [1], and also the Jarlskog invariant is obtained, which is a measure of the violation (CP) [2]. One of the objectives of this work is to understand the phenomenology behind Quark mixing and violation (CP), for this we use the Fritzsch-type mass textures, where it is shown that the six-zero textured matrices were not compatible with the experimental results because they have a fixed element, however, those with five zeros proposed by Ramond and collaborators [4] achieve favorable results, since the elements of the mixing matrix are very close to the experimental values, and the Jarlskog invariant for each type of texture of zeros is within the experimental range, which are presented in the DPG [5]. Another objective is the explanation of the mass hierarchy of the fermions, especially for the Quarks, being the most indicated to describe this phenomenon, the non-universal Abelian extensions of the DM. For which the anomaly-free chiral U(1)’x model proposed by [6] is used, in which certain consequences appear, which are: A new exotic boson Z’ which has direct effects on the flavor changes, also appear three new heavy Quarks (J 1 ), (J 2 ) and (T) due to the block diagonalization of the mass matrices of the Up and Down sectors of the Quarks, however some elementary particles as the Quark up (u), down (d) and strange (s) remain without mass so we resort to the radiative correction to solve this problem. Maestría Magíster en Ciencias - Física Física Teórica en Altas Energías

ilustraciones, graficas, mapas, La terapia de captura neutrónica con boro (BNCT) es un tipo de radioterapia, que tiene como fin la entrega de una dosis alta y localizada de radiación a un tejido tumoral, al tiempo de que se minimiza significativamente la dosis en el tejido sano. La BNCT es realizada con la captura de neutrones de bajas energías, cuyas fuentes son los reactores nucleares y los aceleradores de partículas, por núcleos de 10B que se incorporan con anterioridad en el tumor. Las dosis son obtenidas de las partículas secundarias resultantes de la reacción nuclear 10B(n, α)7Li, núcleos de 7Li y partículas alfa (α), que depositan altas energías en su trayectoria, de modo que atenúan la radiación emitida rápidamente y penetran poco tejido a su alrededor (alta transferencia lineal de energía). En este trabajo se estudió la dosimetría de un haz de neutrones que interactúa con una mezcla homogénea de 10B y agua, así como se analizó el comportamiento del depósito de dosis a profundidad. Con este objetivo se construyó una simulación usando el código Montecarlo Geant4. En primer lugar, este código modeló un haz de neutrones de energías variables (1 meV, 1 eV, 1 keV y 1 MeV) que interactuó con un maniquí de agua cuyo contenido de 10B es 100 µg/ml. Como resultado se obtiene que a bajas energías (hasta 1 keV) la dosis depositada por captura neutrónica supera el 90 % de la dosis total. En segundo lugar, se estudió el comportamiento de la dosis con la variación de concentración, para ello se irradió un maniquí con el espectro de neutrones del reactor de investigación LVR-15, y se usaron diferentes concentraciones de 10B en agua (50, 100, 150 y 200 µg/ml). Como resultado se obtuvo que la dosis depositada es directamente proporcional al incremento de la concentración de 10B y que la dosis máxima para una concentración de 200 µg/ml alcanzó a ser 29 veces la dosis en ausencia de 10B. Posteriormente, se investigó cómo es el comportamiento de la dosis con la posición del blanco (variación en profundidad), empleando como fuente el haz de neutrones del reactor de investigación LVR-15. Para cumplir el propósito, se construyó una nueva simulación donde el maniquí fue conformado por un cubo de agua que tenía inscrito otro cubo de agua y 10B, se realizó una variación en la ubicación (0 cm., 2.5 cm., y 5 cm desde la entrada del haz) del cubo interno, así mismo se cambió la concentración en cada una de las profundidades. Como resultado se produjo que la razón de dosis depositada en el tumor respecto al tejido sano se altera de acuerdo con la profundidad de la lesión, demostrando que el depósito de dosis localizado para este tipo de terapia es mejor en tumores superficiales, debido a que la razón de dosis entre tejidos es mayor, esto quiere decir que el tejido sano se irradia en menor cantidad. Finalmente, se simuló un plan de tratamiento de radioterapia para una lesión tumoral ubicada en la región cerebral, cuya fuente de irradiación fue el espectro de neutrones del reactor nuclear de investigación IAN-R1 ubicado en el Servicio Geológico Colombiano, tras cuantificar la dosis recibida en estructuras de riesgo se encontró que los valores de razón entre la dosis del tejido tumoral y la del tejido sano fue de 8.3:1. Con esto se demuestra que es posible realizar investigación de BNCT en el reactor IAN R1. (Texto tomado de la fuente) Boron neutron capture therapy (BNCT) is a type of radiation therapy, which aims to deliver a high, localized dose of radiation to tumor tissue, while significantly minimizing the dose to healthy tissue. BNCT is performed with the capture of low energy neutrons, the sources are nuclear reactors and particle accelerators, by 10B nuclei that are previously incorporated into the tumor. The doses are obtained from the secondary particles resulting from the nuclear reaction 10B(n, α) 7Li, nuclei of 7Li and alpha particles (α), which deposit high energies in their path, so that they attenuate the radiation emitted quickly and penetrate little tissue around them (high linear energy transfer). In this work, the dosimetry of a neutron beam interacting with a homogeneous mixture of 10B and water was studied, as well as the behavior of the dose deposit at depth was analyzed. With this objective, a simulation was built using the Montecarlo Geant4 code. First, this code modeled a neutron beam of variable energies (1 meV, 1 eV, 1 keV and 1 MeV) that interacted with a water phantom whose content of 10B is 100µg/ml. As a result, it is obtained that at low energies (up to 1 keV) the dose deposited by neutron capture exceeds 90 % of the total dose. Second, the behavior of the dose with the variation of concentration was studied, for this a phantom was irradiated with the neutron spectrum of the LVR-15 research reactor, and different concentrations of 10B were used in water (50, 100, 150 and 200 µg/ml). As a result, it was obtained that the dose deposited is directly proportional to the increase in the concentration of 10B and that the maximum dose for a concentration of 200 µg/ml was 29 times the dose in the absence of 10B. Subsequently, the behavior of the dose with the position of the target (depth variation) was investigated, using the neutron beam from the LVR-15 research reactor as a source. To fulfill the purpose, a new simulation was built where the mannequin was made up of a bucket of water that had another bucket of water inscribed and 10B, a variation was made in the location (0 cm., 2.5 cm., And 5 cm from the entrance of the beam) of the internal cube, likewise the concentration in each of the depths was changed. As a result, it was produced that the dose ratio deposited in the tumor with respect to healthy tissue alters according to the depth of the lesion, demonstrating that the localized dose deposit for this type of therapy is better in superficial tumors, due to the fact that the The dose ratio between tissues is higher, this means that healthy tissue is irradiated in less quantity. Finally, a radiotherapy treatment plan was simulated for a tumor lesion located in the brain region, whose irradiation source was the neutron spectrum of the IAN-R1 nuclear research reactor located in the Colombian Geological Survey, after quantifying the dose received in risk structures, it was found that the ratio values between the dose of tumor tissue and that of healthy tissue was 8.3:1. This demonstrates that it is possible to conduct BNCT research in the IAN R1 reactor. Maestría Magister en Física Médica

Desde nuestra Facultad se presentan trabajos resultados de investigación que le aportan ignificativamente a las aplicaciones de las ciencias básicas y que son el resultado del compromiso y la dedicación de nuestros docentes investigadores, quienes trabajan para abordar problemas complejos y generar soluciones innovadoras y sostenibles. En el primer capítulo se presenta un estudio de las propiedades en nuevos materiales, en este caso del crecimiento de películas delgadas de grafeno en sustrato de silicio utilizando el método de deposición por láser pulsado (DLP) donde se utilizaron 6 técnicas de caracterización (Espectroscopía Raman, IRTF, MEB, SED, MFA, MACA) y como conclusión se tiene que las muestras similares al grafeno presentan propiedades de hidrofobicidad y las muestras de carbono amorfo tienen propiedades hidrofílicas. En el segundo capítulo se presenta un modelamiento matemático y una discusión sobre la existencia de soluciones de segunda clase en una ecuación de Tricomi, se plantea la existencia de soluciones periódicas de una generalización de la ecuación de Tricomi, el estudio se realiza mediante métodos perturbativos; de igual forma, se usa la función de Melnikov para encontrar las condiciones bajo las cuales se conservan las curvas homoclínicas. En el tercer capítulo se plantea una metodología de enseñanza-aprendizaje para enseñar la geometría descriptiva básica y la resolución de problemas a través del software Autocad. Publicación financiada con recursos de la Vicerrectoría de Investigaciones , Innovación y Extensión de la Universidad Tecnológica de Pereira Vicerrectoría de Investigaciones , Innovación y Extensión de la Universidad Tecnológica de Pereira CONTENIDO Introducción ..................................................................................................................5 CAPÍTULO UNO Study of graphene growth onto silicon substrates by pulsed laser deposition method/ Estudio del crecimiento de grafeno en sustratos de silicio usando el método de deposición por láser pulsado ......................................................................................9 Henry Riascos Landázani - Juan David Lopez Vargas CAPÍTULO DOS A note about the existence of second-kind periodic solutions in tricomi’s equations/ Una nota sobre la existencia de soluciones de segunda clase en una ecuación de tricomi ......................................................................................................................35 Daniel Cortés Zapata - Alexander Gutiérrez Gutiérrez CAPÍTULO TRES Basic descriptive geometry with AUTOCAD/ Geometría descriptiva básica con AUTOCAD.............................................................49 Alberto García López

gráficos, tablas A nivel industrial, se usan recipientes a presión para ejecutar diversos servicios, desde almacenar gases a altas presiones, transportar líquidos, intercambiadores de calor, tuberías, tanques de combustible, fuselajes, calderas entre otros. La presión aplicada al recipiente depende del tipo de uso, su geometría puede ser cilíndrica o esférica, comúnmente se fabrican en aceros aleados, pese a que este material es pesado y vulnerable a la corrosión. En la actualidad, se estudian los materiales compuestos, que presentan alta resistencia, sin problemas de corrosión y bajo peso. En un material compuesto, hay un material simple que es más ligero y resistente que hace las veces de matriz, y se une con material fibra de resistencia mayor, su combinación da lugar al compuesto. Esta tesis de investigación estudia los esfuerzos que experimenta un recipiente a presión cilíndrico vertical, hecho de un material compuesto de matriz metálica de aluminio y fibras de boro, y se compara con un recipiente de acero. El material compuesto consta de tres capas, cada capa con una participación de un tercio, se diseñó empleando la teoría de mezclas serie/paralelo, una importante teoría que permite predecir el comportamiento del compuesto y obtener una matriz constitutiva del mismo. Se crearon dos modelos para calibración de parámetros, con la teoría de mezclas serie/paralelo se diseñó el material compuesto y se estimaron los esfuerzos teóricamente, que posteriormente se compararon con los resultados obtenidos en las herramientas de análisis por elementos finitos en APDL. Con la teoría de membrana en cáscaras, se estimaron teóricamente los esfuerzos tangenciales y longitudinales a una presión interna de 15 MPa, se contrastaron con los resultados del modelo en acero y el modelo en el material compuesto calibrado. De los resultados, se identificó mejor rendimiento del recipiente a presión en material compuesto frente al recipiente a presión de acero, se estimó una reducción del peso total en el modelo en material compuesto respecto al modelo en acero y adicionalmente se eliminó la vulnerabilidad a la corrosión. Finalmente, se concluye que, sí se cumplieron con los objetivos propuestos al inicio de la investigación, aportando una metodología de análisis que aplica teoría con modelado numérico en conjunto para el análisis y puede ser fácilmente replicada por otros estudios. (Texto tomado de la fuente) At an industrial level, pressure vessels are used to perform various services, from storing gases at high pressures, transporting liquids, heat exchangers, pipes, fuel tanks, fuselages, boilers, among others. The pressure applied to the container depends on the type of use, its geometry can be cylindrical or spherical, they are commonly made of alloy steel, despite the fact that this material is heavy and vulnerable to corrosion. At present, composite materials are being studied, which present high resistance, without corrosion problems and low weight. In a composite material, there is a simple material that is lighter and more resistant than acts as a matrix, and joins with fiber material of greater resistance, their combination gives rise to the composite. This research thesis studies the stresses experienced by a vertical cylindrical pressure vessel, made of a composite material of aluminum metal matrix and boron fibers, and compares it with a steel vessel. The composite material consists of three layers, each layer with a participation of one third, was designed using the series/parallel mixing theory, an important theory that allows predicting the behavior of the composite and obtaining a constitutive matrix of it. Two models were created for parameter calibration, with the theory of series/parallel mixtures, the composite material was designed and the efforts were estimated theoretically, which were later compared with the results obtained in the finite element analysis tools in APDL. With the shell membrane theory, the tangential and longitudinal stresses at an internal pressure of 15 MPa were theoretically estimated, contrasted with the results of the steel model and the model in the calibrated composite material. From the results, a better performance of the pressure vessel in composite material was identified compared to the steel pressure vessel, a reduction in total weight was estimated in the model in composite material compared to the model in steel and additionally the vulnerability to corrosion was eliminated. Finally, it is concluded that the objectives proposed at the beginning of the investigation were met, providing an analysis methodology that applies theory with numerical modeling together for the analysis and can be easily replicated by other studies. Maestría Magíster en Ingeniería - Estructuras La metodología empleada para el desarrollo de esta tesis consistió en los siguientes pasos: I. Revisión bibliográfica concerniente a recipientes a presión, teoría membranal de cáscaras, ecuaciones constitutivas de materiales anisotrópicos, materiales compuestos, estudio de la teoría de mezclas serie/paralelo para el diseño de materiales compuestos y análisis por elementos finitos en APDL. II. Calibración del material compuesto de 3 capas con orientaciones de fibra a +37°, -18 °, -37°, empleando la teoría de mezclas serie/paralelo y validación usando un modelo numérico simple. III. Calibración de los resultados en el sistema de coordenadas cilíndricas usando el modelo numérico simple. IV. Modelación numérica del recipiente a presión cilíndrico con el material compuesto calibrado para comparación con modelo numérico de recipiente a presión cilíndrico hecho en material simple homogéneo. Modelación numérica de materiales compuestos. Ingeniería Civil

ilustraciones, diagramas, fotografías a color Se diseñó, construyó y evaluó de manera satisfactoria una celda de punto fijo de indio cerrada. Se desarrolló un modelo computacional para estudiar el proceso de solidificación de un metal puro, el cual permite variar los parámetros geométricos de la celda. Este modelo se validó con los resultados experimentales obtenidos de la celda. Finalmente, se realizó un ejercicio de calibración con un termómetro de resistencia de platino en el sub-intervalo H2O-In. Se realizaron once curvas de solidificación y se obtuvo una temperatura de solidificación promedio de 429.746493 K con una incertidumbre expandida de 2.7 mK, para un factor de cobertura 𝜅= 2, con una duración máxima del plateau de 8 h. Estos resultados son satisfactorios ya que son comparables con los de celdas de punto fijo de indio de otras instituciones metrológicas. Los resultados obtenidos se validaron a partir de dos métodos: 1. La prueba de error normalizado, donde se concluyó que la temperatura de solidificación de la celda construida es comparable con la celda de punto fijo de un proveedor externo que posee actualmente el Instituto Nacional de Metrología (INM) 2. Al evaluar la incertidumbre de medición debido a la repetibilidad de la transición de fase de la celda, cuya contribución a la incertidumbre expandida fue menor al 5 %. La validación del modelo computacional fue exitosa al obtener un error absoluto de 0.86 mK respecto al valor experimental y una incertidumbre expandida máxima en sub-intervalo H2O-In de 3.0 mK. Se concluye que los objetivos de este trabajo fueron alcanzados exitosamente y la celda construida es apropiada para las actividades de laboratorio intencionadas por la Subdirección de Metrología Física del INM. (Texto tomado de la fuente) A closed indium fixed point cell was satisfactorily designed, built and evaluated. A computational model was developed to study the solidification process of a pure metal, allowing the variation of design geometric parameters of the cell. This model was validated from the experimental results obtained from the cell, finally, a calibration exercise was carried out with a thermometer of platinum resistance in the H2O-In sub-range. Eleven solidification curves were carried out and an average solidification temperature of 429.746493 K was obtained with an expanded uncertainty of 2.7 mK for a coverage factor 𝜅= 2, with a maximum duration of the plateau of 8 h. These results are satisfactory as they are comparable with those of indium fixed point cells from other metrological institutions. The results obtained were validated using two methods: 1. The normalized error test, where it was concluded that the solidification temperature of the built cell is comparable with the fixed-point cell of an external provider currently owned by the National Institute of Metrology (INM) 2. By evaluating the measurement uncertainty due to the repeatability of the phase transition of the cell, whose contribution to the expanded uncertainty was less than 5 %. The validation of the computational model was successful, obtaining an absolute error of 0.86 mK with respect to the experimental value and a maximum expanded uncertainty in the H2O-In sub-interval of 3.0 mK. We concluded that the objectives of this work were satisfactorily achieved and the cell built is appropriate for the laboratory activities intended by the INM Physical Metrology Sub directorate. Esta tesis se realizó en el marco del proyecto Plan de Fortalecimiento del INM como Centro de Investigación (código 9932100271370); financiado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (Minciencias) y realizado conjuntamente entre el INM y la Universidad Nacional de Colombia a través del convenio especial de cooperación 001 de 2020. Maestría Magíster en Ciencias - Física Termometría

ilustraciones Se realiza un análisis fenomenológico en el marco de dos extensiones abelianas del grupo del Modelo Estándar de partículas elementales, uno universal en las familias de leptones y el otro no universal que distingue estas familias. En particular, en este trabajo se propone una extensión del modelo universal con violación CP espontánea, lo que resulta en un modelo viable que permite ajustar las cotas experimentales del momento magnético anómalo del muón y del momento dipolar eléctrico del electrón, encontrando regiones del espacio de parámetros simultáneamente compatibles con estas dos observaciones. Dentro del marco del modelo no universal leptónico, se hace un estudio detallado para el cálculo del decaimiento del mesón B en estados finales leptónicos, encontrando soluciones que se ajustan a las desviaciones encontradas en el experimento CERN-LHCb. (Texto tomado de la fuente) We perform a phenomenological study of two abelian extensions of the Standard Model of particles, one of them being universal in the lepton families, and the other one being nonuniversal. In particular, in this work we propose a new extension of the universal model that includes spontaneous CP violation, which allow us to simultaneously fit the experimental observations of the anomalous magnetic moment of the muon and the electric moment of the electron. On the other hand, through the non-universal model, we carry out a detailed study of the decay of the B meson into leptons. As a result, we find solutions that fits the deviations found at the CERN-LHCb collaboration. Doctorado

ilustraciones, gráficas Lattice models (tight-binding) for many-body systems give a good theoretical and experimental framework to study quantum phase transitions presented in several strongly correlated materials at low temperature. In general, those phase transitions are driven by a fine-tuning of non-thermal parameters such that each phase is determined by a fixed energy scale. In particular, the Ionic Hubbard model allows to study crystalline bipartite lattices where the possible phase transitions are induced by a competition between the on-site interaction U and the geometry of the lattice itself given by the staggered potential ∆. Furthermore, recent experimental and theoretical works on honeycomb lattice connect the model with phenomenon like unconventional superconductivity [Journal of the Physical Society of Japan 82 (2013) 034704] and topological correlated systems [PhysicaB 481 (2016) 53-58]. Motivated by this, we study the ground-state properties of the Ionic Hubbard model in two scenarios: a narrow honeycomb lattice regarding it as a quasi 1D lattice and a mass-imbalanced chain. To explore those systems, we use a density renormalization group (DMRG) finite algorithm with a matrix product state (MPS) method. (Texto tomado de la fuente) Los modelos de redes (tight-binding) para sistemas de muchos cuerpos dan un buen marco teórico y experimental para estudiar transiciones de fases cuánticas presentes en diversos materiales fuertemente correlacionados a bajas temperaturas. En general, estas transiciones de fases pueden ocurrir debido a un ajuste fino de parámetros no térmicos tal que cada fase se determina por una escala fija de energı́a. En particular, el modelo Iónico de Hubbard permite estudiar una red cristalina bipartita donde dos fases son inducidas debido a la competencia entre la interacción local U y la geometrı́a de la red misma dada por el potencial escalonado ∆. Además, trabajos experimentales y teóricos recientes sobre redes de tipo panal relacionan el modelo con fenómenos como superconductividad no convencional [Journal of the Physical Society of Japan 82 (2013) 034704] y sistemas topológicos correlacionados [PhysicaB 481 (2016) 53-58]. Motivados por esto, nosotros estudiamos las propiedades del estado base del modelo Iónico de Hubbard en dos escenarios: una red delgada tipo panal, estudiada a través de un mapeo cuasi 1D, y una cadena con imbalance de masas. Para explorar estos sistemas, usamos un algoritmo finito del grupo de renormalización de la matriz densidad (DMRG) y un método de producto de estados de matrices (MPS). Maestría Magíster en Ciencias - Física Condensed Matter

ilustraciones, fotografías, gráficas, tablas La malaria es la enfermedad infecciosa que causa mayor morbilidad y mortalidad alrededor del mundo, en 2019 hubo aproximadamente $409 000$ muertes por malaria en todo el mundo según el reporte mundial de la malaria 2020. En el presente, $90$ países son considerados endémicos para esta patología, lo que indica que el $40 \% $ de la población esta expuesta al riesgo de contagiarse. Según la semana epidemiológica 43 de 2020, en Colombia hay aproximadamente $65 293$ casos de malaria donde predomina la infección por \textit{Plasmodium falciparum} ($49.7 \%$), seguido de \textit{Plasmodium vivax} con ($49.5 \%$). Durante los últimos 60 años se han realizado grandes esfuerzos por desarrollar una vacuna efectiva contra la malaria desde diferentes perspectivas. Con el desarrollo de tecnologías como el ADN recombinante y la síntesis química, entre otros, se han desarrollado candidatos a vacuna basados en proteínas del esporozoito y merozoito, las formas invasivas del parásito que están involucradas en dos estadio pre- y eritocitico respectivamente. Diferentes proteínas han evidenciado algún tipo de protección parcial, con preferencia para un solo estadio del parásito y/o una sola especie de plasmodium. Durante cerca de 30 años la Fundación Instituto de Inmunología de Colombia (FIDIC), antes Instituto de Inmunología del Hospital San Juan de Dios, se ha dedicado a la investigación básica en enfermedades infecciosas, especialmente malaria, involucrando péptidos modificados obtenidos sintéticamente considerados como posibles candidatos a vacunas contra la malaria. La FIDIC reporta aproximadamente 400 estudios de los cuales algunos se enfocan a la producción y análisis de los péptidos y sus aplicaciones en diferentes aspectos biológicos y fisiológicos, pero especialmente su uso en vacunas contra la malaria, estudiando la relación entre la estructura tridimensional de dichos candidatos con su actividad inmunológica en un modelo animal. Para la obtención de la estructura tridimensional de los péptidos candidatos a vacuna, la FIDIC cuenta con dos equipos de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) (500 y 600 MHz). Esta técnica experimental es muy útil en diversas áreas como la biología, la química, la física, entre otras. Los procedimientos que involucra la RMN son complejos de realizar por la diversidad de tópicos que se deben abordar. En la FIDIC se cuenta con documentos que recopilan algunos de estos procedimientos y que no son fáciles de seguir. Este trabajo ofrece un documento de referencia que facilita la consulta y el estudio de la técnica de $^1 H$ RMN a las nuevas generaciones de investigadores y usuarios de los equipos en la FIDIC. Se espera que el documento optimice los procesos de aprendizaje del uso y manejo de los equipos en beneficio del uso del tiempo en el análisis y determinación de la estructura 3D de péptidos relevantes desde el punto de vista inmunológico que incluya todas las etapas involucradas. (Texto tomado de la fuente). Malaria is the infectious disease that causes the highest morbidity and mortality around the world, in 2019 approximately 409000 deaths from malaria worldwide according to the world malaria report 2020. At present, 90 countries are considered endemic for this pathology, which indicates that 40 % of the population is exposed to the risk of infection. According to epidemiological week 43 of 2020, in Colombia there are approximately 65293 cases of malaria where Plasmodium falciparum infection predominates (49,7 %), followed by Plasmodium vivax with (49,5 %). During the last 60 years, great efforts have been made to develop an effective vaccine against malaria from different perspectives. With the development of technologies such as recombinant DNA and chemical synthesis, among others, vaccine candidates have been developed based on sporozoite and merozoite proteins, the invasive forms of the parasite that are involved in two pre and erytocytic stages respectively. Different proteins have shown some type of partial protection, preferably for a single stage of the parasite and/or a single species of plasmodium. For nearly 30 years, the Colombian Immunology Institute Foundation (FIDIC), formerly the Immunology Institute of the San Juan de Dios Hospital, has been dedicated to basic research in infectious diseases, especially malaria, involving synthetically obtained modified peptides considered as possible candidates. to malaria vaccines. The FIDIC reports approximately 400 studies of which some focus on the production and analysis of peptides and their applications in different biological and physiological aspects, but especially its use in vaccines against malaria, studying the relationship between the three-dimensional structure of said candidates and their immunological activity in an animal model. To obtain the three-dimensional structure of candidate vaccine peptides, FIDIC has two Nuclear Magnetic Resonance (NMR) equipment (500 and 600 MHz). This experimental technique is very useful in various areas such as biology, chemistry, physics, among others. The procedures involved in NMR are complex to perform due to the diversity of topics that must be addressed. In the FIDIC there are documents that compile some of these procedures and that are not easy to follow. This work offers a reference document that facilitates consultation and study of the 1H NMR technique to new generations of researchers and users of the equipment at FIDIC. It is expected that the document will optimize the process for learning the use and management of the equipment to benefit the use of time in the analysis and determination of the 3D structure of peptides relevant from the immunological point of view, including all the stages involved. Incluye anexos Maestría Magíster en Ciencias - Física

Ilustraciones El objetivo de este proyecto de grado es diseñar, implementar y evaluar una propuesta de enseñanza-aprendizaje que tenga como eje central la implementación de la propuesta de enseñanza de Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), en base al concepto de electricidad, con un enfoque transversal en las asignaturas de Ciencias Naturales, Ciencias Sociales, Matemáticas y Lenguaje e integrando los Derechos Básicos de Aprendizaje (DBA) propuestos por el Ministerio de Educación de Colombia para el grado quinto de primaria. En cuanto a la metodología se realizó un enfoque cualitativo desarrollado en tres etapas: Identificación de saberes previos, implementación del proyecto ABP y evaluación. En las dos primeras etapas se realizaron diversas actividades relacionadas con los fenómenos eléctricos. Finalmente, se concluye como resultado de la tercera etapa que sí es posible diseñar un proyecto ABP que integre las áreas básicas del conocimiento y además genere un aprendizaje significativo critico en los estudiantes (texto tomado de a fuente) The objective of this degree project is to design, implement and evaluate a teaching-learning proposal that has as its central axis the implementation of the Project Based Learning (PBL) teaching proposal, based on the concept of electricity, with a transversal approach in the subjects of Natural Sciences, Social Sciences, Mathematics and Language and integrating the Basic Learning Rights (DBA by spanish initials) proposed by the Colombian Ministry of Education for the fifth grade of elementary school. The methodology used was a qualitative approach developed in three stages: identification of prior knowledge, implementation of the PBL project and evaluation. In the first two stages, several activities related to electrical phenomena were carried out. Finally, it is concluded as a result of the third stage that it is possible to design a PBL project that integrates the basic areas of knowledge and also generates significant critical learning in students. In the first two stages we worked in the classroom with the students, carrying out different activities related to electrical phenomena. Finally, it was concluded that if it is to design a ABP that integrates the basic esul of knowledge and also generates critical significant learning in students since this was the evaluation implemented in stage three. Maestría Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales

ilustraciones La presente tesis de maestría es una propuesta donde se pretende profundizar en la enseñanza-aprendizaje de la física teórica (tomando como referencia la FMC), en la institución educativa Horacio Muñoz Suescún. Esto, con la necesidad de que el educando, muestre una motivación e interés, por el aprendizaje de la física moderna y contemporánea, con el propósito de generar competencia educativa en la institución. A demás, para que, por efecto, ayude a mejorar la comprensión de los conceptos de “espacio-tiempo” y se genere una interpretación de la ciencia histórica, conforme ha evolucionado la física. Esta propuesta de investigación contempla los estándares y competencias, que suministra el MEN y DBA, para la educación media. Es pertinente conocer que los fenómenos que abordan las teorías pertenecientes a la FMC (Física Moderna y Contemporánea) son prácticamente imposibles estudiarlas a partir de la experiencia básica. Por lo que, el trabajo, va a estar fundamentado desde una concepción epistemológica, pedagógica, didáctica y tecnológica (uso de las TIC), para favorecer una transposición didáctica, para abordar el concepto “espacio-tiempo”, en el que ocurren fenómenos diversos, a escala macro, meso y micro del cosmos, y la teoría pedagógico-didáctica en cuestión, que ayudará a abordar este “problema” será La Teoría del Aprendizaje Significativo Crítico de Moreira. Expuesto lo anterior, se tiene de base, para la transposición didáctica del espacio- tiempo y sus límites, referentes de tipo epistemológico, pedagógico y didáctico. Tomando como autores a Feyerabend (Tratado Contra el Método), Bachelard (Filosofía del No), y Moreira (Teoría del Aprendizaje Significativo Crítico). Extrayendo como ideas principales, el “Todo Vale”, la “formación del espíritu científico” y el “aprendizaje significativo crítico”. Estos principios que orientan la presente profundización de enseñanza-aprendizaje, elucidarán su relación, con la propuesta didáctica. Esta propuesta fue fundamentada en el enfoque cualitativo, que permite analizar de manera interpretativa y por tanto subjetiva las evidencias retomadas bajo el estudio de caso propuesto por Stake. Concretamente el estudio de caso será de tipo único, pues se pretende analizar el impacto que genera la intervención, en 10 estudiantes, en el que cada estudiante, será un caso único, de acuerdo a sus características que lo definen como sujeto. Lo anterior, acorde a la investigación acción. Los instrumentos que se implementarán para la recolección de la información, orientados desde una propuesta de investigación cualitativa, con estudio de caso, será el la observación participante y el diario de campo (material del estudiante de clases teórico-prácticas y solución de las actividades de la transposición didáctica titulada “situaciones problema de física teórica, para abordar el concepto de espacio-tiempo y sus límites, dirigido al grado 11”). Así como el cuestionario. Y las evidencias pertinentes sobre las actividades realizadas por los educandos (casos, según Stake), se anexarán al final del trabajo. Para concluir, se tiene entonces el análisis de las categorías que surgen en la propuesta de profundización y las respectivas conclusiones que deja el trabajo de maestría. (Tomado de la fuente) This master's thesis is a proposal that aims to deepen the teaching-learning of theoretical physics (taking the MCF as a reference), at the Horacio Muñoz Suescún school. This, with the need for the students to show motivation and interest in learning modern and contemporary physics, with the purpose of generating educational competence in the school. Besides, so that, by effect it helps to improve the understanding of the concepts of "space-time" and that an interpretation of historical science is generated, as physics has evolved. This research proposal considers the standards and competencies, provided by the National Ministry of Education (MEN In Spanish) and Basic Learning Rights (DBA in Spanish), for high school education. It is important to know that the phenomena addressed by the theories belonging to the FMC (Modern and Contemporary Physics) are practically impossible to study from basic experience. Therefore, the work will be based on an epistemological, pedagogical, didactic and technological conception (use of ICT), to favor a didactic transposition, to address the concept of "space-time", in which various phenomena occur, these on a macro, meso and micro scale of the cosmos, and the pedagogical-didactic theory that will help to address this "problem" will be Moreira's Critical Significant Learning Theory. Considering the previous statement, epistemological, pedagogical and didactic referents are considered as base for the didactic transposition of space-time and its limits. Taking as authors Feyerabend (Treaty Against Method), Bachelard (Philosophy of No), and Moreira (Critical Significant Learning Theory). Extracting as main ideas, the "Anything Goes", the "formation of the scientific spirit" and "critical significant learning". These principles that guide the current deepening of teaching-learning, will help explain its relationship with the didactic proposal. This proposal was based on the qualitative approach, which allows an interpretative and therefore subjective analysis of the evidence taken up under the case study proposed by Stake. Specifically, the case study will be of a unique type, since it is intended to analyze the impact generated by the intervention in 10 students, in which each student will be a unique case, according to their characteristics that define them as a subject. The above, according to action research. The instruments that will be implemented for the data collection are oriented from a qualitative research proposal. With the case study, will be the participant observation and a journal (Diario de campo, it contains the material of the student of theoretical-practical classes and development of the activities of the didactic transposition entitled "problem situations of theoretical physics, to address the concept of space-time and its limits, aimed at 11th grade"). As well as the questionnaire. And the relevant evidence on the activities carried out by the students (cases, according to Stake), will be attached at the end of the work. To conclude, there is then the analysis of the categories that arise in the deepening proposal and the respective conclusions left by the master's thesis. (Tomado de la fuente) Maestría Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales. Investigación cualitativa con estudio de caso.

Documento de texto científico con imágenes a color relacionadas con los diferentes equipos de medición, teoría estudiada y fenomenología encontrada en las caracterizaciones de diferentes propiedades físicas. ilustraciones, gráficas, tablas Las estructuras cristalinas de las nuevas perovskitas complejas que componen la familia RAMOx (R = La, Nd, Sm, Eu; A = Sr, Bi; M = Ti, Mn, Fe), difirieren en sus propiedades debido a que los elementos que las conforman, al ser acoplados, crean enlaces que a pesar de cristalizar en el mismo grupo espacial Pnma o Pbnm (# 62) presentan ligeros cambios originados por las características magnéticas, eléctricas, de radio iónico y por el enlace iónico o covalente de los diferentes elementos químicos que las componen. Además, se observan pequeñas diferencias en las posiciones atómicas y parámetros reticulares en la estructura con fase mayoritaria encontrada (98% de pureza), lo que conduce a la vez a diferencias dadas por distorsiones o inclinación de sus octaedros B-O6, que al haber sido expuestas a diferentes mecanismos mecánicos, eléctricos, magnéticos o térmicos, dan origen a propiedades características de cada una de las siete fórmulas estequiométricas sintetizadas y posteriormente analizadas en este documento. Las muestras policristalinas se produjeron por medio del método de síntesis de reacción de estado sólido. Durante los diferentes procesos térmicos aplicados se obtuvo la evolución cristalina con desaparición de las reflexiones propias de los óxidos precursores a partir de los cuales fueron sintetizadas las muestras hasta la obtención de la fase cristalográfica final. El refinamiento Rietveld, mediante el uso del software GSAS, permitió obtener la estructura en que cristalizó cada compuesto y sus parámetros tanto cristalográficos como de confianza. El estudio microestructural, a través de imágenes que se obtuvieron por medio del SEM, mostró un buen grado de compactación de los granos, resultado cotejado con medidas de densidad aparente que permitieron confirmar porosidades inferiores al 20%. En algunas muestras se observó la coexistencia de amplias diferencias de tamaño de grano que ocasionaron variaciones en las respuestas ante la aplicación de campos eléctricos y magnéticos. El sistema de espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDS) acoplado al SEM, facilitó el establecimiento de la composición efectiva de las muestras de acuerdo con el porcentaje estequiométrico de cada elemento químico en cada material. Las medidas del parámetro magnético dependiente de la temperatura y de magnetización en función del campo aplicado, revelaron comportamientos paramagnéticos, ferromagnéticos y ferrimagnéticos en varias composiciones. Las técnicas de caracterización eléctrica de corriente-voltaje (I-V) y de resistividad en un rango amplio de temperatura (desde 60 K hasta 400 K, aproximadamente) pusieron en evidencia comportamientos de tipo semiconductor (alta resistividad a temperatura ambiente), semiconductor-termistor (baja resistividad a temperatura ambiente), mecanismos de transporte eléctrico donde intervienen polarones, tipo Mott (VRH) y tipo Efros-Shklovskii (ES) y que suministraron el cálculo de la energía de activación de cada mecanismo en algunas muestras. Medidas de permitividad en función de la temperatura con frecuencias constantes corroboraron los resultados de transporte eléctrico y mostraron relajaciones tipo Debye y Maxwell-Wagner en las muestras con más alta resistividad, con las cuales también a partir de curvas de Arrhenius se obtuvieron las energías de activación y se pudo deducir la probabilidad de transiciones de carácter eléctrico o magnético. Estos materiales tipo perovskita exhibieron una amplia gama de resistividades, correlacionadas con el gap de energía óptico obtenido en algunas muestras. La coexistencia de parámetros magnéticos y eléctricos a temperaturas similares sugirieron la existencia de acoplamientos magneto-eléctricos (algunos corroborados con cálculos de polarización a través de medidas de corriente piroeléctrica), así como la coexistencia de comportamientos semiconductores y ferromagnéticos a temperatura ambiente que potencializan eventuales aplicaciones propias de tecnologías inmersas en la industria de la espintrónica, de grabación de información, de sensores magnéticos y de temperatura, entre otras. (Texto tomado de la fuente) The crystalline structure of the new complex perovskites of the RAMOx (R = La, Nd, Sm, Eu; A = Sr, Bi; M = Ti, Mn, Fe) family and their subfamilies differ in their properties due to the fact that the elements that make them up when coupled create bonds that despite crystallizing in the same space group Pnma or Pbnm (# 62), show slight changes caused by the magnetic, electrical, ionic radio characteristics and by the ionic or covalent coupling of the different chemical elements that compose them, in addition to small differences in the atomic positions and reticular parameters in the structure with the majority phase found (98% purity), which at the same time leads to differences due to distortions or inclination of their B-O6 octahedra, which, having been exposed to different mechanical, electrical, magnetic or thermal stimuli, give rise to characteristic properties of each of the seven stoichiometric formulas synthesized and subsequently analyzed in this document. Polycrystalline samples were produced by the solid-state reaction synthesis method. During the different sintering stages, the crystalline evolution was obtained with the disappearance of the reflections of the precursor oxides from which the samples were synthesized. The Rietveld refinement with the use of GSAS software allowed to obtain the structure in which each compound crystallized and its crystallographic and reliability factors. The microstructural study through images obtained by scanning electron microscopy (SEM) showed a good degree of compaction of the grains, a result compared with apparent density measurements that allowed to confirm porosities lower than 20%. In some samples the coexistence of wide differences in grain size that caused variations in the responses to electrical and magnetic stimuli was observed. The X-ray energy dispersion spectrometry (EDS) system coupled to the SEM, facilitated the establishment of the effective composition of the samples according to the stoichiometric percentage of each chemical element in each material. Measurements of the temperature-dependent magnetic parameter and of magnetization as a function of the applied field, revealed paramagnetic, ferromagnetic and ferrimagnetic behaviors in various compositions. The electrical characterization techniques of current-voltage (I-V) and resistivity in a wide range of temperature (from 60 K to 400 K, approximately) showed behaviors of the semiconductor type (high resistivity at room temperature), semiconductor-thermistor (low resistivity at room temperature), electrical transport mechanisms involving polarons, Mott type (VRH) and Efros-Shklovskii type (ES) and that provided the calculation of the activation energy of each mechanism in some samples. Measurements of permittivity as a function of temperature with constant frequencies corroborated the electrical transport results and showed Debye and Maxwell-Wagner type relaxations in the samples with the highest resistivity, with which the activation energies were also obtained from Arrhenius curves and the probability of transitions of an electrical or magnetic nature could be deduced. These perovskite-type materials exhibited a wide range of resistivities, correlated with the optical energy gap obtained in some samples. The coexistence of magnetic and electrical parameters at similar temperatures suggested the existence of magneto-electrical couplings (some corroborated with polarization calculations through measurements of pyroelectric current), as well as the coexistence of semiconductor and ferromagnetic behaviors at room temperature. All this allows to visualize possible applications in technologies immersed in the spintronics industry, information recording, magnetic and temperature sensors, among others. (Text taken from source) MINCIENCIAS, por medio de la convocatoria del Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación (Convocatoria Becas Nacionales 617-Colciencias) En el estudio de los materiales cerámicos tipo Perovskita analizados en el documento se encontraron propiedades de semiconductividad magnética, sensores de temperatura , grabación de información y Multifuncionalidad. Útil para ser aplicados en nuevas tecnologías. Doctorado Doctorado en Ingeniería - Ciencia y Tecnología de Materiales Se usó el método científico en el que se hizo observación sistemática durante la síntesis y caracterización de los materiales cerámicos tipo Perovskita; medición estructural por medio de DRX, morfológica y composicional por medio de MEB y EDS y de algunas características eléctricas, ópticas y magnéticas. Se experimentó durante las diferentes etapas y se formularon diferentes metodologías y rutas que llevaron a contante análisis de las propiedades encontradas, lo que también conllevó a modificar en algunos momentos aspectos de la hipótesis inicial planteada.​ Ciencia y Tecnología de Materiales Cerámicos y Compuestos Para las mediciones eléctricas se usó un equipo diseñado por el autor que contiene: cableado coaxial blindado y celda con cableado interno blindada con aluminio para evitar señales parásitas durante la medición, celda criogénica acoplada con adhesivo de Plata (Ag) entre el dedo frio y la lámina de soporte de la muestra en medición, que permite conductividad térmica.

ilustraciones, tablas El efecto directo de las partículas alfa generadas del decaimiento radiactivo del Radio 223 hacia una molécula de ADN-B (1ZBB) del Protein Data Bank (PDB) como punto final biológico, se investigó utilizando las extensiones de Geant4-DNA simulando el transporte de partículas alfa primarias con energías de 3 a 20 MeV y sus partículas secundarias en agua líquida para estudiar el daño radiobiológico en forma de SSB y DSB. Las simulaciones se realizaron en un medio de agua esférico el cual contiene la molécula de ADN, en el que se emitieron partículas alfa de forma isotrópica que irradien uniformemente el volumen de agua. Se asumió que las deposiciones de energía de más de 8,22 eV conducen a rupturas de la cadena de ADN. Además, se calcularon los rendimientos directos de SSB y DSB para partículas alfa con diferentes energías incidentes en términos del LET. Los resultados presentaron un acuerdo razonable en términos de tendencia y valor entre los resultados de rendimiento de DSB de este trabajo, otras simulaciones y los datos experimentales disponibles. Se evaluó la efectividad biológica relativa (RBE) para la inducción de rupturas directas de doble cadena de ADN (RBE_DSB) en el ADN que producen los radionúclidos utilizados en terapias dirigidas como emisores de partículas alfa. The direct effect of the alpha particles generated from the radioactive decay of Radium 223 towards a DNA-B molecule (1ZBB) of the Protein Data Bank (PDB) as a biological end point, was investigated using Geant4-DNA extensions simulating the transport of alpha primary particles with energies from 3 to 20 MeV and their secondary particles in liquid water to study radiobiological damage in form of SSB and DSB. The simulations were carried out in a spherical water medium which contains the DNA molecule, in which alpha particles were emitted in an isotropic way that irradiate uniformly the volume of water. Energy deposition of more than 8.22 eV was assumed to lead to DNA strand breaks. Furthermore, direct SSB and DSB yields were calculated for alpha particles with different incident energies in terms of the LET. The results presented a reasonable agreement in terms of trend and value between the DSB performance results of this work, other simulations and the available experimental data. The relative biological effectiveness (RBE) was evaluated for the induction of direct DNA double strand breaks (RBE_DSB) in the DNA that radionuclides used in targeted therapies as emitters of alpha particles produce. Maestría Magíster en Física Médica Radiobiología

ilustraciones Durante más de dos décadas, el estudio de las impurezas magnéticas en semiconductores ha recibido una gran atención. El interés en estos compuestos es impulsado en parte por el deseo de utilizar el spin del electrón en la electrónica, un campo de rápida expansión en la que hoy conocemos como la espintrónica. El descubrimiento del ferromagnetismo en el grupo III-V dopados con metales de transición como Mn, Fe y Cr es de gran interés en la investigación de semiconductores magnéticos, abrió un campo de investigación de mucho interés para aplicaciones tecnológicas. La ventaja de III (Mn, Cr) V es que los efectos magnéticos, ópticos y electrónicos están todos interconectados. Además, todas estas propiedades son sensibles a los estímulos externos y pueden modificarse fácilmente mediante la aplicación de un campo eléctrico o magnético externo y también mediante radiación. Es por eso, que en el presente trabajo de tesis nos enfocamos en mostrar resultados experimentales de aleaciones semiconductoras III-V, específicamente películas delgadas de: GaCrAs, GaMnAs, y GaMnSb obtenidas por la técnica de evaporación catódica asistida por campo magnético o magnetrón sputtering. Esta técnica de preparación de películas delgadas permite controlar variables físicas involucradas en los procesos (tiempo, presión, temperatura y atmósfera), lo que hace que se convierta en una técnica ideal para obtener películas delgadas semiconductoras. Con el fin de aprovechar esta versatilidad de la técnica de preparación, recolectamos información de las propiedades físicas de cada una de las muestras obtenidas, utilizando: difracción de rayos X (DRX), microscopía Raman, microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía de fuerza atómica (AFM), espectroscopia de masas de iones secundarios (SIMS) y magnetometría de muestra vibrante (VSM). Lo anterior permitió corroborar la obtención del semiconductor de interés y además correlacionar las propiedades ópticas, estructurales y magnéticas en función de algunas de las variables experimentales, resultados que coinciden con los reportados en la literatura. (Tomado de la fuente) For more than two decades, the study of magnetic impurities in semiconductors has received great attention. Interest in these compounds is driven in part by the desire to use the spin of the electron in electronics, a rapidly expanding field from what it is now known as spintronics. The discovery of ferromagnetism in group III-V doped with transition metals such as Mn, Fe and Cr is of great interest in magnetic semiconductor research, it opened a field of research which appears to be appealing for technological applications. The advantage of III (Mn, Cr) V is that the magnetic, optical and electronic effects are all interconnected. Furthermore, all these properties are sensitive to external stimuli and can be easily modified by applying an external electric or magnetic field and also by radiation. That is why, in this thesis work we focus on showing experimental results of III-V semiconductor alloys, specifically layers of: GaCrAs, GaMnAs, and GaSbAs obtained by the cathodic evaporation technique assisted by magnetic field or magnetron sputtering. This technique for preparing thin layers allows controlling physical variables involved in the processes (time, pressure, temperature and atmosphere), which makes it an ideal technique to obtain semiconductor layers. In order to take advantage of this versatility of the preparation technique, we collected information on the physical properties of each of the samples obtained, using: X-ray diffraction (XRD), Raman microscopy, scanning electron microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS), and Vibrating Sample Magnetometry (VSM). This allowed corroborating the obtaining of the semiconductor of interest and also correlating the optical, structural and magnetic properties based on some of the experimental variables, results that coincide with those reported in the literature. (Tomado de la fuente) Doctorado Doctor en Ciencias -Física Materiales semiconductores Nanoestructurados

ilustraciones, tablas In this work, the e ect of Cobalt in ZnO thin lms was studied. The samples were synthesized by DC-Magnetron co-sputtering over di erent substrates (Glass, Al2O3, ITO, Si, and Au). Structural and electrical properties were studied through several characterization techniques, correlating the synthesis parameters and varying them until an optimal semiconductor matrix was achieved. Looking for the best con guration for a spintronic device, these and other characteristics of the samples were studied using diverse techniques, such as scanning electron microscopy, Auger spectroscopy, X-ray di raction, atomic force microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, ultraviolet-visible-near-infrared spectroscopy, electric measurements (Resistance and current-voltage curves) and magnetization measurements. Additionally, a computational study of the oxygen vacancies and cobalt role in the roomferromagnetism was performed. This approach was based on the density functional theory, where di erent con gurations of impurities were analyzed. A room temperature ferromagnetic stability was predicted in the ZnxCo1−xOy structure, also a decrease in the magnetic moment was founded when the oxygen vacancies increased. Experimentally, the Cobalt concentration in the samples was determined and secondary phases of Cobalt were not found in concentrations below 15%, and the d-d bond was con rmed by optical measurements. The thickness of the thin lms was between 50 and 190 nm, with Zinc:Oxygen in a 2:1 proportion. On the surface of the samples, the roughness increased with the cobalt concentration, and the samples with 15% presented a super cial magnetic orientation. The application as non-volatile memory was studied, current-voltage measurements showed the resistive switching phenomenon reported for the pure semiconductor, with a strong correlation with the Cobalt. The switching was performed with di erent limit currents and, the reliability and durability of the device were tested. The samples' magnetization exhibited hysteresis loops at room temperature when the samples have a considerable crystallinity. The magnetic behavior at room temperature along with the interesting electric properties brings the Co : ZnO thin lms prepared by DC-magnetron co-sputtering as a possible spintronic material for electronic applications. (Text taken from source) En este trabajo se estudió el efecto del cobalto en películas delgadas de ZnO. Las muestras se sintetizaron mediante pulverización catódica sobre diferentes sustratos (vidrio, Al2O3, ITO, Si y Au). Las propiedades estructurales y eléctricas fueron estudiadas, correlacionando los parámetros de síntesis y variándolos hasta lograr un semiconductor óptimo. Con la aplicación espintrónica en mente, se estudiaron estas y otras características de las muestras utilizando diversas técnicas, como microscopía electrónica de barrido, espectroscopía Auger, difracción de rayos X, microscopía de fuerza atómica, espectroscopía de rayos X de energía dispersiva, foto-espectroscopía, medidas eléctricas (resistencia y curvas de corriente-voltaje) y medidas de magnetización. Además, se realizó un estudio computacional sobre el papel de las vacancias de oxígeno y el cobalto en el ferromagnetismo a temperatura ambiente. Este enfoque se basó en la teoría funcional de la densidad, donde se analizaron diferentes configuraciones de impurezas y se predijo una estabilidad ferromagnética a temperatura ambiente. Experimentalmente, se determinó la concentración de cobalto en las muestras y no se encontraron fases secundarias en concentraciones por debajo del 15 %. La presencia del enlace d-d se confirmó mediante mediciones ópticas de las películas delgadas, cuyo espesor varió entre 50 y 190 nm, con una proporción entre Zinc: Oxígeno de 2: 1. En la superficie de las muestras, la rugosidad aumentó con la concentración de cobalto, y las muestras con sim15 % presentaron una orientación magnética superficial. Las medidas de corriente-voltaje mostraron el fenómeno de conmutación resistiva reportado para el semiconductor puro, con una fuerte correlación con el cobalto. La conmutación se realizó con diferentes corrientes límite, donde la confiabilidad y durabilidad del dispositivo fue comprobada. La magnetización de las muestras exhibió histéresis a temperatura ambiente en las muestras con cristalinidad considerable. El comportamiento magnético a temperatura ambiente junto con las interesantes propiedades eléctricas hace que las películas delgadas de Co : ZnO preparadas mediante pulverización catódica sean un posible material con aplicaciones en la espintrónica. (Texto tomado de la fuente) Maestría Magíster en Ciencias - Física Espintrónica Semiconductores magnéticos diluidos

En el presente trabajo monográfico se realiza un análisis documental sobre la recontextualización de saberes, con el fin de identificar la viabilidad del uso de dichos procesos en aula de clase. Por lo cual, se realiza un análisis documental sobre la recontextualización en donde se abordan diversos documentos de Colombia, Chile, Argentina y España los cuales, eran investigaciones, artículos de revista, capítulos de libros, entre otros. En este sentido, se encontró que los procesos de recontextualización permiten que el estudiante sea un participante activo en su proceso de formación, teniendo en cuenta su contexto tanto escolar como social, permitiéndole resolver problemas que se presenten en su entorno y potenciando su autonomía. Además, se presentan algunas orientaciones didácticas dirigidas a los docentes que deseen realizar procesos de recontextualización, sin embargo, es indispensable que el docente tenga la capacidad de convertir su aula de clase en espacio dinamizador en donde todos los participantes son protagonistas. In this monographic work, a documentary analysis is carried out on the recontextualization of knowledge, in order to identify the viability of the use of said processes in the classroom. Therefore, a documentary analysis is carried out on the recontextualization where various documents from Colombia, Chile, Argentina and Spain are addressed, which were research, magazine articles, book chapters, among others. In this sense, it was found that the recontextualization processes allow the student to be an active participant in their training process, taking into account both their school and social context, allowing them to solve problems that arise in their environment and enhancing their autonomy. In addition, some didactic guidelines are presented aimed at teachers who wish to carry out recontextualization processes, however, it is essential that the teacher has the ability to turn their classroom into a dynamic space where all participants are protagonists. Maestría Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales

diagramas, ilustraciones a color, tablas We studied the weak three-body $B^0 \rightarrow K^0_s K^+ K^-$ decay at the LHCb experiment in the LHC at CERN. We validated the uncertainty on the CP observables using the current Dalitz plot analyses results from Run 1 and studied the uncertainties expected for Run 2 and Run 3. Using the simulation of the experimental conditions like the B-tagging (flavour of the $B^0$), the detector efficiencies and the number of events for the different data taking conditions, we have determined the expected precision of the CP-violating asymmetries of the flavour specific resonant modes, and we have shown evidence that analysis of the real data for Run 2 and Run 3 data taking periods could provide competitive $A_{cp}$ values compared with some of the actual measurements. Se estudió la desintegración a tres cuerpos $B^0 \rightarrow K^0_s K^+ K^-$ generada por el experimento LHCb (Large Hadron Collider beauty) en el LHC (Large Hadron Collider) del CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire). Se validaron las incertidumbres en las contribuciones en los observables CP de las resonancias involucradas en los resultados actuales para la primera etapa de funcionamiento del experimento y se estudiaron los resultados esperados para las segunda y tercera etapas. Usando para ello la simulación de las condiciones experimentales como el sabor del $B^0$, las eficiencias del detector y el número de eventos esperados. Se determinó la precisión esperada en las medidas de la asimetría de violación CP para cada resonancia involucrada, y se mostró evidencia de que el análisis de los datos reales correspondientes a las segunda y tercera etapas del experimento podrían aportar medidas competitivas de $A_{cp}$, comparadas con los resultados actuales. Se estudió la desintegración a tres cuerpos B0 → K0s K+K− generada por el experimento LHCb (Large Hadron Collider beauty) en el LHC (Large Hadron Collider) del CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucl´eaire). Se validaron las incertidumbres en las contribuciones en los observables CP de las resonancias involucradas en los resultados actuales para la primera etapa de funcionamiento del experimento y se estudiaron los resultados esperados para las segunda y tercera etapas. Usando para ello la simulación de las condiciones experimentales como el sabor del B0 , las eficiencias del detector y el número de eventos esperados. Se determinó la precisión esperada en las medidas de la asimetría de violación CP para cada resonancia involucrada, y se mostró evidencia de que el análisis de los datos reales correspondientes a las segunda y tercera etapas del experimento podrían aportar medidas competitivas de Acp, comparadas con los resultados actuales. Maestría Maestría en Ciencias - Física Magíster en Ciencias - Física Física Experimental de Altas Energías

ilustraciones The project consider a U(1)x non-universal extension to the Minimal Supersymetric Standard Model for explaining more naturally the fermion mass hierarchy, in the sense that Yukawa couplings with the scalar background are at the same order of magnitude. The hierarchy feature relies on a more complex scalar potential than in the Minimal Supersymmetric Standard Model, involving more scalar fields with different vacuum expectation values. The model also predicts the 125 GeV Higgs boson with no need of large radiative corrections, if the set of parameters of the model is constrained. The scalar spectrum is increased compared to the Minimal Supersymmetric Standard Model. These hypothetical particles are explained in the model to be arbitrarily heavy, escaping the experimental detection so far. (Text taken from source) El proyecto considera una extensión no universal U(1)x al modelo estándar supersimétrico para explicar de forma más natural la jerarquía de masa de fermiones, en el sentido que los acoples de Yukawa con el sector escalar son todos aproximadamente del mismo orden de magnitud. La característica de jerarquía yace en un potencial escalar más complejo que en el modelo estándar supersimétrico, conteniendo más campos escalares con diferentes valores de expectación de vacío. El modelo también predice el bosón de Higgs de 125 GeV sin necesidad de grandes correcciones radiativas, si el conjunto de parámetros es restringido. El espectro escalar se incrementa a comparación con el modelo estándar supersimétrico. Aquellas partículas hipotéticas son en el modelo arbitrariamente pesadas, escapando a la detección experimental. (Texto tomado de la fuente) Maestría Magíster en Ciencias - Física Física de altas energías

ilustraciones The chiral molecule interactions depend on their chirality. Important molecules of life such as proteins, enzymes, amino acids, carbohydrates, and so on, are chiral. Chiral substances which interact with them, such as drugs and agrochemicals, must present a specific enantiomeric content to assure effectiveness. Thus, whereas one enantiomer of a chiral drug or agrochemical product has a desired effect, the other one may be inactive or even toxic. The study of methods to identify the enantiomeric content of chiral substances is a current research topic. Although there are a wide variety of methods, which generally demand expensive reagents, large equipment, and the need for highly qualified personnel, new techniques are still in demand due to the continuous development of new chiral substances, and the industrial need to perform millions of tests during short periods of time. In this scenary, methods based on optical waveguide structures present a great potential, providing great sensitivity, real-time monitoring, and no invasiveness. For this reason, in this M.Sc. thesis, a theoretical and numerical study of optical waveguides involving chiral media is presented. The study is centered around planar symmetric and asymmetric waveguides, where the effects of the real, and for the first time, the imaginary part of the chirality parameter are analyzed in the characteristics of the guided light. As an application of the study, a lossy mode resonances (LMR) based optical fiber sensor is designed to measure the chirality parameter. (Tomado de la fuente) Las interacciones de moléculas quirales dependen de su quiralidad. Las moléculas importantes para la vida como proteínas, enzimas, aminoácidos, carbohidratos, etc., son quirales. Las sustancias quirales que interactúan con ellas, como fármacos y agroquímicos, deben poseer un contenido enantiomérico específico para asegurar su efectividad. De esta manera, mientras un enantiómero de un fármaco quiral o un agroquímico quiral produce los efectos deseados, el otro podría ser inactivo o incluso tóxico. El estudio de los métodos para identificar el contenido enantiomérico de sustancias quirales es un área de investigación actual. A pesar de que hay una amplia variedad de métodos, los cuales generalmente demandan reactivos caros, equipos de gran tamaño y la necesidad de personal altamente calificado, se demandan nuevas técnicas debido al continuo desarrollo de sustancias quirales y la necesidad industrial de llevar a cabo millones de pruebas en cortos periodos de tiempo. En este escenario, los métodos basados en guías de onda ópticas presentan un gran potencial, ofreciendo gran sensibilidad, monitoreo en tiempo real y no invasibidad. Por esta razón, en esta tesis de maestría en ciencias se presenta un estudio teórico y numérico de guías de onda óptica con medios quirales. El estudio se centra en guías de onda planas simétricas y asimétricas, donde se analizan los efectos de la parte real, y por primera vez, la parte imaginaria del parámetro de quiralidad sobre la luz guiada. Como una aplicación del estudio, se diseña un sensor basado en resonancias de modos con pérdidas en fibra óptica para medir el parámetro de quiralidad. (Tomado de la fuente) Maestría Magíster en Ciencias - Física Fotónica

Este trabajo de grado cuenta con un modelo teórico desarrollado, modelo computacional, interfaz gráfica y simulaciones de plasma electrostático. dentro de sus anexos se encuentran los códigos desarrollados para este trabajo los cuales pueden ser consultado en el sitio : Github://gitfront.io/r/user-1533735/bc0c57d4d1f428ba39910dfde17342a16c0dd00c/PEWAV/ Para este trabajo se construyó una interfaz gráfca a partir del lenguaje de programación Python para simulación de plasmas electrostáticos tomando como base el código OneGPLA.py desarrollado anteriormente en el grupo de investigación GPLA. Esto se hizo con la fínalidad de brindar una herramienta académica para el estudio de plasmas bajo condiciones que no son fácilmente reproducibles ya sea por la falta de los instrumentos o infraestructura necesaria para ello, como por su poca probabilidad de obtenerla aquí en la tierra, por ejemplo, el caso del plasma astrofísico. Es así que al implementar la interfaz gráfca: Plasma Electrostatic Wave (PEWAV), el cual utiliza el algoritmo enfocado en la dinámica de múltiples partículas llamado Particle-in-Cell (PIC), se decidió aplicarlo en las inestabilidades electrónicas del plasma para corroborar que bajo ciertas condiciones dichas inestabilidades son el mecanismo principal de generación de las ondas solitarias electrostáticas (OSE) que han sido observadas en algunas regiones de la magnetosfera como la zona de media y alta altitud. Pregrado Ingeniero(a) Físico(a) Índice general Índice general 3 Índice de tablas 5 Índice de guras 6 Resumen y Agradecimientos 8 1. Introducción 9 1.1. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.1.1. Objetivos Generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.1.2. Objetivos especí cos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2. Modelo Teórico 11 2.1. Magnetosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2. Teoría Cinética del Plasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3. Longitud de Debye . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.4. Frecuencia del Plasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.5. Velocidad Térmica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.6. Amortiguamiento de Landau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.7. Inestabilidades en el Plasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.7.1. Inestabilidad Two-Stream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.7.2. Inestabilidad Bump-of-Tail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.7.3. Inestabilidad Beam-Plasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.8. Teoría de Fluido del Plasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.8.1. Ecuación de Continuidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.8.2. Ecuación de Momento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.8.3. Ecuación de estado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.9. Ondas Solitarias y la Ecuación Korteweg-de Vries . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3. Modelo Computacional 25 3.1. Método Particle-in-Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.1.1. Método de ponderación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.1.2. Integración de las ecuaciones de campo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.1.3. Integración de las ecuaciones de movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.1.4. Condiciones de frontera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.1.5. Normalización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.1.6. Condiciones iniciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3 4 ÍNDICE GENERAL 4. Interfaz Grá ca PEWAV 30 4.1. Librerías Usadas de Python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.1.1. Numpy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.1.2. Pandas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.1.3. Tkinter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.1.4. Matplotlib . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.1.5. H5py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.2. Adaptación de los códigos OneGPLA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.3. Composición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.3.1. ROneGPLAfunctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.3.2. ROneGPLA_AIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.3.3. PEWAV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.4. Manual de Usuario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.4.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.4.2. Ejecución de la Interfaz: Introducción al Entorno . . . . . . . . . . . . . 37 4.4.3. Elementos de la Interfaz : Condiciones Iniciales . . . . . . . . . . . . . . 38 4.4.4. Elementos de la Interfaz: Grá cas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 5. Simulaciones de plasmas electrostáticos en PEWAV 42 5.1. Parámetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 6. Resultados 45 6.1. Dos especies de electrones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 6.1.1. Inestabilidad two-stream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 6.1.2. Inestabilidad bump-on-tail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 6.1.3. Inestabilidad warm two-stream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 6.1.4. Grá cas 2S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 6.2. Tres especies de electrones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 6.2.1. Inestabilidad two-stream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 6.2.2. Inestabilidad weak-beam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 6.2.3. Inestabilidad bump-on-tail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 6.2.4. Grá cas 3S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 7. Conclusiones, Discusiones y Trabajo Futuro 69 7.1. Conclusiones y Discusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 7.2. Trabajo Futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 8. Anexos 72 Bibliografía 73

ilustraciones, gráficas En este trabajo analizamos el efecto de un potencial de pares periódico sobre la densidad de estados y las propiedades de transporte en superconductores no convencionales, así como el efecto de superredes periódicas semi-infinitas o finitas que se presentan en heteroestructuras conformadas por grafeno y superconductores. Se analiza un material superconductor con un potencial de pares periódico en una red cuadrada, encontrado las bandas de energía y la densidad de estados. Se encuentran y analizan la aparición de nuevas brechas de energía, que no aparecen en sistemas homogéneos, las cuales pueden ser relevantes cerca de la temperatura crítica. Para sistemas basados en grafeno se estudian superredes de bloques $pn$ acopladas a un superconductor, encontrando que el número de nuevos puntos de Dirac no es afectado por la región superconductora, pero debido a las reflexiones de Andreev locales, se puede determinar su aparición e incrementar su intensidad, lo cual podría utilizarse para su detección. Adicionalmente se analizan los casos de bloques pn asimétricos en voltajes "gate, donde se demuestra que se puede recobrar el caso simétrico haciendo un cambio en el dopaje efectivo en la lámina de grafeno, mientras que cuando los anchos son asimétricos los nuevos puntos de Dirac pueden no crearse. Se analizan los mapas de probabilidad de transmisión electrón-electrón y electrón-hueco en sistemas de lentes de Veselago GSG y G-SL-S-SL-G, con G grafeno dopado tipo n, SL una superred y S un superconductor dopado tipo p. En estos sistemas los puntos focales pueden ser mejorados cambiando los parámetros del sistema, adicionalmente, con la introducción de las superredes se puede colimar la corriente de electrones y que la señal de enfoque de huecos sea mayoritaria. Con bicapas de grafeno se estudian las lentes de Veselago encontrando cómo los fenómenos de interferencia entre las dos monocapas afectan los mapas de probabilidad de transmisión electrón-electrón, creando diferencias respecto a los resultados con monocapas de grafeno. (Texto tomado de la fuente). In this work we analyze the effect of a periodic pair potential on the density of states and transport properties in unconventional superconductors. The effect of semi-infinite or finite periodic superlattices in heterostructures formed by graphene and superconductors is also studied. A two-dimensional superconductor with a periodic pair potential in a square lattice is analyzed, finding the energy bands and the density of states. The appearance of new energy gaps, which do not appear for homogeneous systems, and which may be relevant near the critical temperature, are found and analyzed. Block $ pn $ superlattices are studied for graphene-based systems coupled to a superconductor. Thus, the number of new Dirac points is not affected by the superconducting region; however, due to local Andreev reflections, its emergence can be determined, and its intensity increased, which could be used for its detection. In addition, the cases of asymmetric $ pn $ blocks at gate voltages are analyzed, where the symmetric case can be recovered by making a change in the effective doping in the graphene sheet, while no new Dirac points can be created when the widths are asymmetric. The electron-electron and electron-hole transmission probability maps are analyzed in Veselago $GSG$ and $ G-SL-S-SL-G $ lens systems, with $ G $ doped graphene type $ n $, $ SL $ a superlattice and $ S $ a $ p $-type doped superconductor. In these systems, the focal points can be improved by changing the system parameters. Additionally, with the introduction of the superlattice, the electron current can be collimated and the hole focusing signal can be increased. Veselago lenses with graphene bilayers are studied, showing that the interference between the two monolayers affects the electron-electron transmission probability maps, creating differences concerning the results with graphene monolayers. Doctorado Doctor en Ciencias - Física Estado sólido

tablas En el presente trabajo se realiza un estudio computacional de celdas solares, utilizando uniones In x Ga 1-x N - In x Ga 1-x N, heterouniones In x Ga 1-x N - Si y celdas tándem de dos y cuatro terminales In x Ga 1-x N / Si e In x Ga 1-x N // Si). Se investiga la influencia de la estequiometría y espesor sobre el rendimiento de las celdas, con el objetivo de determinar valores óptimos que elevan la eficiencia de los dispositivos, teniendo presente consideraciones relevantes para su posible implementación experimental. Para llevarlo a cabo, se utilizan ecuaciones de la física de junturas de celdas solares y se construye un algoritmo para calcularlas. En el estudio de las uniones se observa, que a pesar de que el espesor de la capa base tiene una mayor influencia en la eficiencia de la celda, el espesor del emisor también puede influir sobre la eficiencia producida. De manera que los espesores de ambas capas son relevantes en el diseño de celdas solares. Además, los resultados indican un nivel de independencia de la estequiometría del emisor, lo cual puede ser aprovechado para reducir el desajuste de red en la unión de los materiales. Con base en los resultados obtenidos, se propone la juntura In 0.3 Ga 0.7 N - In 0.6 Ga 0.4 N espesores: 0.016 μm y 0.963 μm) y la heterounión GaN - Si (espesores: 60 nm y 100 μm). Diseños de celda óptimos, con eficiencias de 25% y 22%, respectivamente. La optimización de las celdas tándem, se centró en el ajuste de la capa In x Ga 1-x N de la subcelda superior. La celda de dos terminales, evidenció una relación inversa entre espesor y estequiometría y arrojó un máximo de eficiencia de 36.3% (espesor de 1 μm y estequiometría de 0.48). La celda de cuatro terminales, logró una eficiencia máxima de 37.6% (espesor de 1 μm y estequiometría de 0.32) y eficiencias superiores a 30%, para diferentes valores estequiométricos. Con base en los resultados, se plantean buenas las perspectivas una vez mejore la síntesis del In x Ga 1-x N y las dificultades experimentales asociadas. (Texto tomado de la fuente) In the present work a computational study of solar cells is carried out, using InxGa1-xN - InxGa1-xN junctions, InxGa1-xN-Si heterojunctions and two and four terminal tandem cells (InxGa1-xN/Si and InxGa1-xN//Si). The influence of the stoichiometry and thickness on the performance of the cells is investigated, with the aim of determining optimal values that increase the efficiency of the devices, bearing in mind relevant considerations for their possible experimental implementation. To do this, equations from the physics of solar cell junctions are used and an algorithm is built to calculate them. In the study of junctions it is observed that despite the fact that the thickness of the base layer has a greater influence on the efficiency of the cell, the thickness of the emitter layer can also influence the efficiency produced. So the thicknesses of both layers are relevant in solar cell design. In addition, the results indicate a level of independence of the stoichiometry of the emitter, which can be used to reduce the network mismatch in the union of the materials. Based on the results obtained, the In0.3Ga0.7N-In0.6Ga0.4N junction (thicknesses: 0.016 μm and 0.963 μm) and the GaNSi heterojunction (thicknesses: 60 nm and 100 μm) are proposed. Optimal cell designs, with efficiencies of 25% and 22%, respectively. The optimization of the tandem cells focused on the adjustment of the InxGa1-xN layer of the upper subcell. The two-terminal cell showed an inverse relationship between thickness and stoichiometry and yielded a maximum efficiency of 36.3% (thickness of 1 μm and stoichiometry of 0.48). The four-terminal cell achieved a maximum efficiency of 37.6% (thickness of 1 μm and stoichiometry of 0.32) and efficiencies greater than 30%, for different stoichiometric values. Based on the results, the prospects are good once the synthesis of InxGa1-xN has been improved and the associated experimental difficulties. Maestría Magíster en Ciencias - Física Energía solar El trabajo se basa en el uso de las ecuaciones de la física de celdas solares, según modelos construidos por diferentes autores

Este trabajo de grado dentro de su marco teórico desarrolla la propuesta investigativa listando los algoritmos protocolos, recomendaciones técnicas, contiene descripción de los lenguajes de programación, imágenes ilustrativas del proceso de implementación (ver anexos); contiene glosario. El presente trabajo presenta una iniciativa en el aspecto de divulgación de información de los grupos de investigación en Propiedades Magnéticas y Magneto Ópticas de Nuevos Materiales (GIMM) y el Grupo de Electrofisiología (GEF), que hacen parte de la Universidad Tecnológica de Pereira (UTP) y el entorno para la realización de la primera conferencia iberoamericana de termografía infrarroja y sus amplias aplicaciones, desarrollado por el grupo GEF. Lo cual, propone como fin, un entorno manejable por parte de los directivos y el desarrollo de una interfaz de fácil manejo para los usuarios, aplicando una comunicación con las bases de datos creadas y que permitan realizar acciones CRUD (Create, Read, Update and Delete) cuando sea necesario. Se parte desde la creación de tres micrositios base correspondientes a los grupos de investigación y el I IbercTherm, destinando las secciones o ramificaciones adecuadas para las asignaciones de las bases de datos y manejo de información por parte de los administrativos. This paper presents an initiative in the aspect of information disclosure of the research groups on Magnetic and Magneto-Optic Properties of New Materials (GIMM) and the Electrophysiology Group (GEF), which are part of the Technological University of Pereira (UTP) and the environment for carrying out the first Ibero-American conference on infrared thermography and its extensive applications, developed by the GEF group. Which, proposes as an end, an environment manageable by managers and the development of an easy-to-use interface for users, applying a communication with the databases created and that perform CRUD actions (Create, Read, Update and Delete) when necessary necessary. It starts from the creation of three base microsites corresponding to the research groups and the I IbercTherm, allocating the sections or branches suitable for database assignments and information management by part of the administrative. Pregrado Ingeniero(a) Físico(a) CONTENIDO ÍNDICE DE FIGURAS 5 ÍNDICE DE TABLAS 8 GLOSARIO DE TÉRMINOS 9 CAPÍTULO 1. 12 INTRODUCCIÓN 12 1.1. Planteamiento y justificación de la pregunta de investigación ............................13 1.2. Objetivos ......................................................................................................................14 1.2.1. Objetivo General...................................................................................................14 1.2.2. Objetivos específicos ..........................................................................................14 CAPÍTULO 2. 15 MARCO TEÓRICO 15 2.1. Sistemas informáticos................................................................................................15 2.2. Algoritmos ...................................................................................................................15 2.3. Consideraciones técnicas .........................................................................................15 2.3.1. Protocolo WWW y HTTP......................................................................................16 2.3.2. Certificado SSL.....................................................................................................16 2.3.3. Protocolo SSH ......................................................................................................16 2.4. Lenguajes de programación......................................................................................18 2.4.1. HTML......................................................................................................................18 2.4.2. CSS ........................................................................................................................21 2.4.3. Ruby.......................................................................................................................22 2.4.4. Ruby on Rails........................................................................................................22 2.4.5. JavaScript .............................................................................................................22 2.5. Framework ...................................................................................................................23 2.5.1. Arquitectura ..........................................................................................................23 2.6. Base de datos..............................................................................................................25 2.6.1. PostgreSQL...........................................................................................................25 2.7. Hosting.........................................................................................................................25 2.8. Estado del arte ............................................................................................................26 CAPÍTULO 3. 28 MÉTODOS Y PREPARACIONES 28 3.1. Análisis.........................................................................................................................28 3.1.1. Consideraciones de diseño ................................................................................28 3.1.2. Requerimientos funcionales...............................................................................33 3.2. Configuración del servidor........................................................................................35 3.2.1. Instalación de Ruby.................................................................................................35 3.3. Configuración del servidor web................................................................................36 3.4. Creación de la base de datos en PostgreSQL.........................................................38 3.5. Desplegar código........................................................................................................39 3.6. Últimas configuraciones ............................................................................................41 3.7. Certificación.................................................................................................................42 CAPÍTULO 4. 44 RESULTADOS 44 4.1. Estructura ....................................................................................................................44 4.2. Diseño...........................................................................................................................46 4.2.1. Diseño control de bases de datos......................................................................47 4.3. Repositorio ..................................................................................................................48 4.4. Servidor y dominio......................................................................................................49 4.5. Certificación y pruebas ..............................................................................................50 4.6. Evidencia del diseño final..........................................................................................52 CAPÍTULO 5 64 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 64 5.1. Conclusiones...............................................................................................................64 5.2. Recomendaciones ......................................................................................................65 REFERENCIAS 67 ANEXOS 72 ● Anexo 1. Repositorio Github.....................................................................................72 ● Anexo 2. Configuración DNS y otros comandos del servidor. .............................80

ilustraciones, gráficas, tablas Se propone un mecanismo see-saw para las masas de neutrinos activos ligeros y sus ángulos de mezcla en el contexto de una extensión del espectro de partículas del modelo estándar con la adición de un neutrino derecho y un triplete de Higgs. Se generó una matriz de masa de neutrinos que depende de las constantes de acoplamiento de Yukawa del neutrino derecho y el triplete de Higgs. Alineando los acoplamientos del triplete como el producto de acoplamientos del neutrino derecho, se obtienen neutrinos no masivos. Cuando esta condición de alineamiento es ligeramente perturbada se generan masas pequeñas para los neutrinos activos ligeros y los ángulos de mezcla pueden ser predichos. Dando formas específicas al parámetro de perturbación, se generan matrices bimaximales de forma natural permitiendo el cálculo de los ángulos de mezcla y las diferencias de masa cuadrada con unos pocos parámetros libres. (Texto tomado de la fuente). A see-saw mechanism for the masses of the light active neutrinos and their mixing angles is proposed in the context of an extension of the particle spectrum of the standard model. By adding one right-handed sterile neutrino and a Higgs triplet a neutrino mass matrix was generated that depends on the sterile neutrino and Higgs triplet Yukawa couplings. By aligning the Yukawa triplet coupling as the product of the Yukawa sterile coupling, exact massless neutrinos were obtained. When this alignment condition is slightly disturbed, small masses for the light active neutrinos can be generated, and mixing angles can be predicted. By giving specific forms to the parameter that generates the disturbance, it is observed that bimaximal mass matrices arise in a natural way, allowing the mixing angles and the squares of the mass differences to be calculated with few free parameters. Incluye anexos Maestría Magíster en Ciencias - Física Física de particulas

Ilustraciones En este trabajo se presenta el diseño y evaluación de una propuesta de enseñanza sobre los conceptos básicos de electricidad para el grado séptimo de educación secundaria con el fin de mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje. La idea es que los estudiantes puedan interactuar en el laboratorio con algunos materiales tangibles que les sirvan como instrumentos de aprendizaje, que, a través de su uso, involucrarse en actividades planteadas desde los principios la teoría del Aprendizaje Significativo crítico de Marco Antonio Moreira. La propuesta se aplicó a un grupo de quince estudiantes del grado séptimo de exploración vocacional del Instituto Técnico Industrial Pascual Bravo, se diseñaron ocho guías de aprendizajes sobre los conceptos básicos de la electricidad (voltaje, corriente y resistencia, ley de ohm), que al ponerlos en contexto le permitan al estudiante construir un circuito serie, paralelo o mixto; analizarlo, identificarlo y medir las magnitudes eléctricas, de manera experimental, que le permitan la comprensión de cada una de las magnitudes eléctricas fundamentales asociadas al circuito. (texto tomado de la fuente) This paper presents the design and evaluation of a teaching proposal on the basic concepts of electricity for the seventh grade of secondary education in order to improve the teaching and learning processes. The idea is that students can interact in the laboratory with some tangible materials that serve as learning tools that, through their use, get involved in activities based on the principles of Marco Antonio Moreira's theory of Critical Meaningful Learning. The proposal was applied to a group of fifteen students of the seventh grade of vocational exploration of the Instituto Técnico Industrial Pascual Bravo, eight learning guides were designed on the basic concepts of electricity (voltage, current and ohm's law resistance), which when put in context allow the student to build a series, parallel or mixed circuit; analyze it, and identify and measure the electrical magnitudes, experimentally or real (with measuring tools) that allow the understanding of each of the fundamental electrical magnitudes associated with the circuit. The results derived from the evaluation of the proposal show that the learning proposal was evaluated and determined to be effective for the construction of learning based on electricity. Maestría Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales El desarrollo de la presente propuesta se basó en una metodología de aula taller, la cual se lideró a través de un grupo de guías de aprendizaje significativo crítico. Es por ello, que, en primer momento, se propone que la metodología de aula taller se relaciona con el aprender haciendo, esta sirve como un método de acercamiento a la ciencia, donde los estudiantes consultan, crean, aprenden, experimentan y se motivan. La metodología de aula taller, nace de las necesidades educativas a partir de las cuales se requiere recuperar la formación en ciencia teniendo en cuenta la experimentación a través de diferentes materiales. Es también una metodología donde los estudiantes logran aprender a través de la reflexión constante y sistemática, transformando la cognición y la motivación por el aprendizaje de esta área del saber.

figuras, tablas El desgaste de herramientas es una de las principales preocupaciones en la industria herramental. Una evaluación comparativa del desgaste de los materiales que constituyen la herramienta ayudará a prevenir su reemplazo frecuente con la finalidad de reducir costos y perdidas asociadas a producción, rendimiento y tiempos de operación. En este documento, el mecanismo de desgaste en punzones herramentales, recubiertos con el nitruro cuaternario aluminio-titanio-zirconio AlTiZrN se comparan con un tratamiento superficial de nitruración ferrítica comúnmente disponible y ofertado por distintas empresas. Los punzones fueron fabricados con dos aceros AISI/SAE M2 y D2 los cuales tuvieron una considerable influencia debido a las diferencias físicas, tribológicas y químicas que poseen. Inicialmente se sintetizó el material AlTiZrN mediante la técnica PVD arco catódico; los parámetros de síntesis fueron reportados en este documento. Luego de esto se evaluaron parámetros composicionales, estructurales, morfológicos y tribológicos de los sustratos y los recubrimientos de AlTiZrN obtenidos. Las técnicas de caracterización usadas fueron, XPS, XRD, AFM, Scratch test a carga constante y carga progresiva, pin on disk modo reciproco y SEM. También se realizaron pruebas de campo en los distintos punzones. Se encontró que la vida útil de la herramienta para el punzón recubierto con AlTiZrN era mayor, mostrando una mejora aproximada del 57,02% en el rendimiento del herramental fabricado con acero M2. Las herramientas desgastadas se analizaron utilizando un microscopio electrónico de barrido SEM y un microscopio óptico para estudiar los mecanismos de desgaste de la herramienta. La resistencia a la corrosión también se evaluó siendo más favorable para los recubrimientos de AlTiZrN que para las muestras de acero tratadas mediante nitrocarburación Tenifer, esto se pudo evidenciar en el análisis Tafel dónde se notó una disminución drástica de la velocidad de corrosión. (Texto tomado de la fuente) Tool wear is one of the major concerns in the tooling industry. Therefore, a comparative evaluation of the wear of the materials that form the tool, will help to prevent its constant replacement in order to reduce costs and losses related with production, performance, and operation times. In this current document, the wear mechanism in tooling punches coated with the quaternary aluminum-titanium-zirconium nitride AlTiZrN, are compared with the punches with a ferritic nitriding surface treatment, that are commonly available and offered by different companies. The punches were manufactured with two steels, AISI / SAE M2 and D2. Which had a considerable influence due to their physical, tribological and chemical differences. To begin, the AlTiZrN material was synthesized using the PVD cathodic arc technique. The synthesis parameters were reported. Subsequently, the compositional, structural, morphological and tribological parameters of the obtained AlTiZrN substrates and coatings were evaluated. The characterization techniques used were XPS, XRD, AFM, scratch test at constant load and at progressive load, pin on disk reciprocal mode and SEM. Field tests were also carried out on the different punches. It was found that the durability for the AlTiZrN coated punch was longer, showing an approximate 57.02% improvement in the performance of tooling made from M2 steel. The worn tools were analyzed using a SEM scanning electron and an optical microscope to study the tool wear mechanisms. The Corrosion resistance was also evaluated as being more advantageous for AlTiZrN coatings than for steel samples treated by Tenifer nitrocarburization. This could be evidenced in the Tafel analysis where a drastic decrease in the corrosion rate was identified. Maestría Magíster en Ciencias - Física Producción y Caracterización de Recubrimientos por Técnicas Asistidas por Plasma

gráficas, ilustraciones, tablas La radioterapia es un tratamiento del cáncer, donde se utiliza radiación ionizante con el fin de destruir el tejido tumoral y proteger el tejido sano tanto como sea posible. El propósito de este trabajo fue analizar los efectos del material, tamaño y concentración de nanopartículas de alto número atómico utilizadas como agentes de incremento de dosis (radio-sensibilizantes) en el rango de energías de keV a MV. Para rayos X de baja energía la interacción dominante es el efecto fotoeléctrico, el cual implica la absorción de un fotón y posteriormente la producción de fotoelectrones, rayos X característicos y electrones Auger. Se construyoóuna simulación Monte Carlo basada en Geant 4 donde se utilizaron materiales de alto número atómico: Au, Gd, Pt, Bi2S3, Ta2O5, espectros de energía para voltaje del tubo de RX de: 40, 100, 180 kVp y 6 MV y diferentes tamaños de nanopartículas. Se analizaron los procesos de interacción radiación materia, se calculó la energía depositada, dosis absorbida, el factor de incremento de dosis generados por los electrones secundarios por la interacción de 2 millones de fotones incidentes en las nanopartículas. Se realizo variación en la concentración de las nanopartículas y se analizó el factor de incremento de dosis. Pese a que para una sola nanopartícula los efectos de mejora de dosis ocurren para nanopartcíulas con mayor Z (Au, Pt), de mayor tamaño a la m ínima energ ía 40 kVp, sin embargo, cuando se tiene una concentración en peso de nanopartículas, se encuentra que el incremento de dosis es proporcional a la concentración, independiente de Z, siendo mayor el efecto a menor energíıa (40 KeV). Para energíıas en el rango de MeV, el incremento de dosis hallado es casi despreciable. Se concluye que los valores óptimos del tamaño de las nanopartículas y su concentración, siendo el máximo posible, estos valores han de determinarse de acuerdo con otros criterios, como la toxicidad, biocompatibilidad, etc. Por tal razón los parámetros óptimos escogidos fueron tamaño de nanopartícula de 20 nm, energía de 40 keV para materiales (Au y Pt), Se observó un incremento de dosis de forma radial dentro de los 300 nm desde la superficie de la nanopartícula, lo que causa un mayor efecto de destrucción de células en tejido maligno y protege el tejido sano, en comparación con el tratamiento sin nanopartículas por tal razón físicamente hay una mejora de dosis al introducir nanopartículas de alto Z. (Texto tomado de la fuente) Radiotherapy is an essential component in the treatment of all types of cancer, in which ionizing radiation is used to destroy tumor tissue, protecting healthy tissue as much as possible. The purpose of this work was to analyze the effects of material, size, and concentration of high atomic number nanoparticles used as a radio-sensitization agent in a range of energies from keV to MeV. For low energy x-rays the dominant interaction is the photoelectric effect, which involves the absorption of a photon and subsequently the production of photoelectrons, characteristic X-rays and Auger electrons. A Monte Carlo simulation based on Geant 4 was built using high atomic number materials: Au, Gd, Pt, Bi2S3, Ta2O5, different energy spectra for X-Ray tube voltages: 40, 100, 180 kVp, and 6 MV, and different sizes of nanoparticles. The radiation-matter interaction processes were analyzed, the deposited energy, absorbed dose, the dose increase factor due to the secondary electrons generated by the interaction of 2 million photons incident in the nanoparticles,Variation in nanoparticle concentration was performed and the dose enhancement factor was analyzed. Although for a single nanoparticle the dose enhancement effects occur for nanoparticles with higher Z (Au, Pt), of larger size at the minimum energy 40 kVp, however, when there is a concentration in weight of nanoparticles, it is found that the dose increase is proportional to the concentration, independent of Z, being greater the effect at lower energy (40 kVp). For energies in the MV range, the dose increase found is almost negligible. It is concluded that the optimal values of nanoparticle size and concentration, being the maximum possible, these values have to be determined according with other criteria, such as toxicity, biocompatibility, etc. For this reason the optimal parameters chosen were nanoparticle size of 20 nm, energy of 40 kVp for materials (Au and Pt). A radial dose increase was observed within 300 nm from the surface of the nanoparticle, which causes a greater effect of destruction of cells in malignant tissue and protects healthy tissue, compared to the treatment without nanoparticles for this reason physically there is a dose improvement when introducing high Z nanoparticles. Maestría Magíster en Física Médica Radioterapia

ilustraciones, graficas, tablas Los pares de fotones entrelazados obtenidos con el fenómeno de la Conversión Paramétrica Espontánea Descendente (SPDC, Spontaneous Parametric Down Conversion) se encuentran en un estado compuesto denominado bifotón, de especial interés en aplicaciones de información y comunicación cuántica. Los bifotones pueden utilizarse como fuente de entrelazamiento o como fuente de fotones individuales por medio de anunciamiento, caso en el cual es deseable minimizar las correlaciones entre los subsistemas del bifotón. En este trabajo se utiliza la pureza como testigo de las correlaciones entre subsistemas de grados de libertad espaciales y espectrales del bifotón, usando una configuración de SPDC colineal tipo II con un haz de bombeo asociado a los primeros modos de Hermite-Gauss. Se calculó la pureza asociada al espacio y la frecuencia de ambos fotones y también a características individuales de cada uno, para diferentes conjuntos de parámetros experimentales. Se halló que existe una cota superior de las purezas al utilizar un estado gaussiano (en este documento, esto quiere decir con un haz de bombeo en el modo HGnm con n, m = 0) respecto a los no-gaussianos (n o m 6= 0). Se encuentra una respuesta asimétrica al filtrado espacial y espectral sobre cada fotón y a los índices n, m de los modos de Hermite-Gauss del fotón de bombeo. Se encontró que para maximizar la pureza utilizando un haz Hermite-Gauss el haz de bombeo debe tener una cintura delgada y un índice n = 0, mientras que el filtrado espacial sobre los fotones entrelazados debe ser asimétrico. Esto es particularmente claro cuando los índices n o m 6= 0. Finalmente, se estudiaron las consecuencias de utilizar un filtro Hermite-Gauss sobre uno de los fotones, resultados que pueden utilizarse para desarrollar fuentes de fotones anunciados con modos ópticos espaciales no-gaussianos. (Texto tomado de la fuente) The entangled photon pairs obtained by Spontaneous Parametric Down Conversion (SPDC) are in a joint state named biphoton, used in diverse quantum information and communication applications. Biphotons can be used as an entanglement source and as a single-photon source using heralding, in which case it would be desirable to minimize the correlations between photon subsystems. In this work we use purity as a witness of spatial and spectral correlations in an collinear SPDC type II configuration, with a low-order Hermite-Gauss pump beam. Purity associated to space and frequency of both photons, and also to individual characteristics was calculated for different sets of experimental parameters. An upper bound was found using gaussian states (in this work, this means using a pump beam HGnm with n, m = 0) compared to non-gaussian states (n o m 6= 0). We found an asymmetric response to spatial and spectral filtering over each photon and also to the indices n, m of the pump beam. We also found that to maximize purity using an Hermite-Gauss pump beam, the beam has to have narrow waist and an index n = 0, and the spatial filtering applied over the entangled photons has to be asymmetric. This is particularly clear when n o m 6= 0. Finally, we investigated the consequences of using an Hermite-Gauss spatial filter over one of the twin photons, study which can be used to set up a single-photon source with non-gaussian optical modes. Maestría Magíster en Ciencias - Física

Este estudio contiene una metodología didáctica del aprendizaje de conceptos con una población de estudiantes específica, agrega la implementación de su diseño metodológico, figuras ilustrativas y componentes de las actividades realizadas. La teoría de los Modelos Mentales planteada por Johnson-Laird (1980) desde la Psicología Cognitiva, hace referencia a las representaciones del estado de cosas del mundo real o imaginario que las personas poseen, este autor propuso una analogía entre la mente y un sistema computacional, concibió la mente como un sistema donde se procesa información de manera similar al trabajo realizado por un sistema computacional, cobrando sentido cuando en ambos casos la información se transforma en símbolos y estos en nuevas acciones (Greca & Moreira, 1996; Rodríguez, Marrero & Moreira, 2001; López D & Silva C, 2015). La neurociencia en una de sus ramas enfatiza el estudio de cómo fisiológicamente la información navega en el cerebro, Johnson-Laird (1980) en su teoría de los Modelos Mentales propone que el cerebro procesa y jerarquiza esa información para darle sentido en los contextos. Desde la neuroeducación un aspecto importante para tener en cuenta en los procesos de enseñanza y aprendizaje son las emociones de los estudiantes y el lenguaje utilizado (Waipan & Merker, 2017; Campos A, 2010). Para enseñar ciencia es importante identificar los conocimientos previos de los estudiantes (Ausubel, 2000; Pozo, Gómez & Limón, 1991) ya que, dependiendo del origen de estos, los estudiantes harán asociaciones a la nueva información (Pozo, 1994). Los conocimientos pueden clasificarse según este autor en sensoriales, culturales y académicos, desde la educación se pretende hacer una transición entre estas preconcepciones hacia una cultura más académica correlacionada con los modelos conceptuales de las ciencias. The theory of mental models stated by Johnson-Laird (1980) (from cognitive psychology) refers to the representations of the state of things of the natural or imaginary world that people have. This author proposed an analogy between the mind and the computational system; he conceived the mind as a system where the information is processed; similar to the work made by a computational system, making sense when in both cases the information is transformed into symbols and these into new actions (Greca & Moreira, 1996; Rodríguez, Marrero & Moreira, 2001; López D & Silva C, 2015). One of the branches of neuroscience emphasizes how physiologically the information navigates the brain; Johnson-Laird (1980), in his theory of mental models, proposes that the brain processes and ranks that information to make sense of it within the contexts. From the neuroeducation, some essential aspects to keep in mind in the teaching and learning processes are students' emotions and the language used (Waipan & Merker, 2017; Campos A, 2010). In order to teach science is vital to identify students' previous knowledge (Ausubel, 2000; Pozo, Gómez & Limón, 1991) since, depending on their origins, the students will make associations with the new information (Pozo, 1994). Although, according to this author, the knowledge can be classified in sensory, cultural, and academic, education is intended to transition these preconceptions towards a more academic culture correlated with the conceptual models of the sciences. Maestría Magíster en Enseñanza de la Física Tabla de Contenidos Resumen...................................................................................................................... 11 Introducción ...............................................................................................................13 Objetivos.....................................................................................................................16 Objetivo general.......................................................................................................16 Objetivos Específicos...........................................................................................16 Pregunta de investigación ....................................................................................16 Estado del arte............................................................................................................17 Capítulo 1. Marco teórico..........................................................................................24 1.1 Ontogénesis del concepto de luz desde la perspectiva de la física ....................24 1.2 El modelo atómico de Niels Bohr, la serie espectral de Balmer y el Espectro Electromagnético .................................................................................................................27 1.3 Teoría de los Modelos Mentales de Johnson-Laird, una breve descripción ......34 1.4 Concepciones alternativas..................................................................................36 1.5 Neuroeducación .................................................¡Error! Marcador no definido. 1.6 Didáctica de la física y alfabetización científica................................................36 Capítulo 2. Metodología ............................................................................................42 2.1 Fuentes de recolección de la información..........................................................43 2.2 Técnicas e instrumentos de recolección de la información................................43 2.3 Etapas de investigación......................................................................................44 2.4 Secuencia Didáctica y Laboratorios de Física de bajo costo .............................45 2.4.1 Secuencia didáctica.....................................................................................46 2.4.2 Laboratorios de física de bajo costo según tipología de experimentos.......48 Capítulo 3. Sistematización, síntesis y análisis de la información .........................56 3.1 Modelos Mentales previos, análisis y síntesis del momento 1 ..........................56 3.1.1 Submomento 1: pregunta orientadora versión 1 ¿Qué es la luz? (M1:SBM1- POV1) ..............................................................................................................................56 3.1.2 Submomento 2: Representaciones pictóricas de los estudiantes para el cielo diurno M1:SM2-RPCD....................................................................................................62 3.1.3 Submomento 3: Representaciones pictóricas de los estudiantes para el cielo nocturno M1:SM3-RPCN................................................................................................67 5 3.2 Conocimientos adquiridos, análisis y síntesis del momento 2...........................70 3.2.1 Submomento 1: pregunta orientadora versión 2 ¿Qué es la luz? (M2:SBM1- POV2) ..............................................................................................................................71 3.2.2 Submomento 2: Cuestionario de conocimientos adquiridos versión 1 (M2:SBM2-CCAV1)........................................................................................................74 3.3 Análisis y síntesis del momento 3, conocimientos adquiridos...........................92 3.3.1 Submomento 1: pregunta orientadora versión 3 ¿Qué es la luz? (M3:SBM1- POV3) ..............................................................................................................................92 3.3.2 Submomento 2: Cuestionario de conocimientos adquiridos versión 2 (M3:SBM2-CCAV2)........................................................................................................95 Capítulo 4. Discusión ............................................................................................... 113 Capítulo 5. Conclusiones y recomendaciones........................................................133 Conclusiones..........................................................................................................133 Recomendaciones ..................................................................................................135 Experiencia docente ...............................................................................................136 Lista de referencias..................................................................................................138

ilustraciones, gráficas, tablas Se propone un mecanismo see-saw para las masas de neutrinos activos ligeros y sus ángulos de mezcla en el contexto de una extensión del espectro de partículas del modelo estándar con la adición de un neutrino derecho y un triplete de Higgs. Se generó una matriz de masa de neutrinos que depende de las constantes de acoplamiento de Yukawa del neutrino derecho y el triplete de Higgs. Alineando los acoplamientos del triplete como el producto de acoplamientos del neutrino derecho, se obtienen neutrinos no masivos. Cuando esta condición de alineamiento es ligeramente perturbada se generan masas pequeñas para los neutrinos activos ligeros y los ángulos de mezcla pueden ser predichos. Dando formas específicas al parámetro de perturbación, se generan matrices bimaximales de forma natural permitiendo el cálculo de los ángulos de mezcla y las diferencias de masa cuadrada con unos pocos parámetros libres. (Texto tomado de la fuente). A see-saw mechanism for the masses of the light active neutrinos and their mixing angles is proposed in the context of an extension of the particle spectrum of the standard model. By adding one right-handed sterile neutrino and a Higgs triplet a neutrino mass matrix was generated that depends on the sterile neutrino and Higgs triplet Yukawa couplings. By aligning the Yukawa triplet coupling as the product of the Yukawa sterile coupling, exact massless neutrinos were obtained. When this alignment condition is slightly disturbed, small masses for the light active neutrinos can be generated, and mixing angles can be predicted. By giving specific forms to the parameter that generates the disturbance, it is observed that bimaximal mass matrices arise in a natural way, allowing the mixing angles and the squares of the mass differences to be calculated with few free parameters. Incluye anexos Maestría Magíster en Ciencias - Física Física de particulas

ilustraciones, gráficas, fotografías En esta tesis se estudiaron las propiedades estructurales y morfológicas de multicapas de antimoniuro de galio con manganeso ( [GaSb/Mn]3), construidas por medio de la técnica de “DC Magnetron Sputtering”. Se establecieron las condiciones óptimas para la construcción de las multicapas, las cuales se analizaron por medio de medidas de difracción de rayos X usando los modelos, configuración bragg brentano, micro difracción y haz rasante, identificando las fases cristalinas y su correlación con las condiciones de síntesis del material. Adicional se realizó un estudio de la morfología por medio de las medidas de microscopia electrónica de barrido convencional (SEM, por sus siglas en inglés) y de alta resolución (HRSEM, por sus siglas en inglés), con el fin de establecer los mecanismos de crecimiento y el tipo de formación que caracteriza el crecimiento de nanoestructuras en el material. Para esto se realizó el depósito de [GaSb/Mn]3, en sustratos de vidrio, Si, GaSb y ITO haciendo uso del equipo del laboratorio de Materiales Nanoestructurados y sus Aplicaciones (MNYSA). En la caracterización del sistema de multicapas, pueden encontrar las fases correspondientes al material depositado, 𝑀𝑛∝ y 𝐺𝑎𝑆𝑏, así como también la conformación de otras estructuras cristalinas como son 𝑀2𝑆𝑏2, 𝑀𝑛4𝑆𝑏2 y 𝐺𝑎4𝑆𝑏4 los cuales tienen características interesantes, para futuras aplicaciones en espintrónica. Adicional en esta tesis encontraran la forma óptima para establecer el sistema de crecimiento de este compuesto [GaSb/Mn]3, a partir del estudio de la superficie en relación con el método de fabricación y la temperatura del sustrato. En las micrografías se da evidencia del sistema multicapa con los diferentes espesores de cada una de las capas y de todo el compuesto. (Texto tomado de la fuente). In this project, the structural and morphological properties of gallium antimonide with manganese ([GaSb/Mn]3), multilayers, built using the Magnetron Sputtering DC technique, were studied. Where the optimal conditions for the construction of the multilayers were established, which were analyzed by means of X-ray diffraction measurements using the models, bragg brentane, micro diffraction and grazing beam, identifying the crystalline phases and their correlation with the conditions of synthesis of the material. Additionally, a morphology study was carried out by means of conventional scanning electron microscopy (SEM) and high resolution (HRSEM) measurements, in order to establish the growth mechanisms and the formation of nanostructures in the material. For this, the deposition of [GaSb/Mn]3 was carried out on glass substrates, GaSb and ITO using the equipment present in the Laboratory of Nanostructured Materials and their Applications (MNYSA). In the characterization of the multilayer system, they can find the phases corresponding to the deposited material, 𝑀𝑛∝ and 𝐺𝑎𝑆𝑏, as well as the conformation of other crystalline structures such as 𝑀𝑛2𝑆𝑏2, 𝑀𝑛4𝑆𝑏2 y 𝐺𝑎4𝑆𝑏4, which have interesting characteristics, for future applications in spintronics. Additional in this thesis they will find the optimal way to establish the growth system of this compound [GaSb/Mn]3, from the study of the surface in relation to the manufacturing method and the substrate temperature. In the micrographs there is evidence of the multilayer system with the different thicknesses of each of the layers and of the entire compound. Maestría Magíster en Ciencias - Física Fabricación de dispositivos nanoestructurados con aplicaciones tecnológicas

ilustraciones, tablas En este trabajo se reporta un estudio sistemático de la estructura y propiedades magnéticas por sustitución simultánea en los sitios A y B de manganitas La(1-x)Dy(x)Mn(1-y)Zn(y)O(3) policristalinas. Los dopajes son realizados con Dy y Zn en los sitios La y Mn, respectivamente. Las sustituciones se realizaron en el rango 0.00 - 0.10 para ambos sitios. Se discuten varios efectos competitivos para explicar las propiedades físicas que conducen a la coexistencia de fases a alta temperatura: clústers ferromagnéticas (FM) en una matriz paramagnética (PM). En todas las muestras se observa, además una transición FM-PM en un rango de temperatura 130 - 190 K. Se observó que el exceso de oxígeno promueve el cambio de un estado fundamental antiferromagnético del LaMnO(3) no estequiométrico a un estado ferromagnético. Por su parte, la sustitución de Zn cambia la valencia de una cantidad correspondiente de iones Mn de 3+ a 4+ y por tanto, reduce en el material la distorsión ortorrómbica de Jahn-Teller e induce interacciones ferromagnéticas de doble intercambio. Al mismo tiempo, la dilución de Zn de la red de Mn debilita localmente el magnetismo e induce desorden en las cadenas Mn-O-Mn. El Dy con un radio significativamente menor que el La, por un lado incrementa también la distorsión ortorrómbica de la estructura de la perovskita y, por tanto, reduce las interacciones ferromagnéticas entre Mn(3+) y Mn(4+); por otra parte introduce desorden magnético en el plano MnO, lo cual localiza los electrones eg, induciendo la formación de clústers FM de doble intercambio Mn(3+) - Mn(4+) La coexistencia de fases FM-PM de alta temperatura fue estudiada a partir de la magnetización y localmente a partir de medidas de resonancia paramagnética electrónica (EPR). El estudio de la conductividad eléctrica aportó a la comprensión del intercambio eléctrico en este sistema de fases magnéticas coexistentes, evidenciando un comportamiento conocido como “cuello de botella”, debido a la localización de electrones eg en torno a los pares Mn(3+) y Mn(4+). Los resultados experimentales fueron evaluados en el rango T>Tc, empleando el modelo de Curie -Weiss para temperaturas T>T* (en donde el inverso de la susceptibilidad χ^(-1) vs T deja de ser lineal). El modelo de Heisenberg efectivo se usó para evaluar la región no lineal del inverso de la susceptibilidad χ^(-1) vs T mediante una expansión a alta temperatura y un modelo de salto adiabático de pequeños polarones fue empleado para evaluar la conductividad a alta temperatura lo cual permite conectar las propiedades eléctricas y magnéticas del material. (Texto tomado de la fuente) This work reports on systematic studies of structural and magnetic properties by simultaneous substitution in the A and B sites of polycrystalline manganites La(1-x)Dy(x)Mn(1-y)Zn(y)O(3). Dy and Zn doping is performed at the La and Mn sites respectively, in the range 0.0 - 0.1. Although there exist already many substitution studies in perovskite manganites, the simultaneous substitution experiments on both La and Mn sites in the low-doped regime are not so common and provide important insight into the subtle balance of various effects acting on crystal structure and magnetism. Several competing effects are discussed to explain the physical properties: Oxygen excess drives the antiferromagnetic ground state of stoichiometric LaMnO(3) into a ferromagnetic state. Zn substitution changes the valence of a corresponding amount of Mn ions from 3+ to 4+ and, hence, reduces the orthorhombic Jahn-Teller distortion and induces ferromagnetic double-exchange interactions. At the same time the Zn dilution of the Mn lattice locally weakens magnetism and induces disorder in the Mn-O-Mn chains. Dy with significantly smaller radius than La strengthens the orthorhombic distortion of the perovskite structure and, thus, reduces ferromagnetic interactions between Mn(3+) and Mn(4+). At the same time, the large magnetic moment of Dy randomly polarizes the magnetic Mn lattice in favour of ferromagnetism. The formation of local ferromagnetic clusters due to substitution is discussed. The FM-PM phases coexistence at high temperature is globally studied by magnetization measurements and locally by electronic paramagnetic resonance (EPR) measurements. The study of electrical conductivity exchange in this system evidences the named "bottleneck" behavior, due to the movements of e_g electrons from the Mn(3+) and Mn(4+) pairs to the net. The experimental results are carried out in the temperature range T> Tc. The Curie-Weiss model is used at temperatures T> T* (where the inverse of susceptibility χ^(-1) vs T is linear). The effective Heisenberg model is used to evaluate the non-linear region of the inverse of susceptibility χ^(-1) vs T ( T< T*) , i.e. by means of a high temperature expansion series. Finally, an adiabatic jump model of small polarons is used to evaluate the conductivity at high temperature which allows to connect the electrical properties and magnetic properties. Doctorado Doctor en Ciencias - Física Magnetismo

ilustraciones, diagramas In the study of decays of mesons to three body nal states the Dalitz plot analysis is a standard tool for the description of the phase space and CP violation searches in the quark sector. The technique applied for the study of these decays often depends on the model used for the description of the dynamics of the intermediate states. As an alternative, the Miranda procedure is used as a model independent method for detection of CP violation in decays of mesons. In this work we perform sensitivity studies using the Miranda procedure for the detection of CP violation on the decay D+ -> K-K+\pi+, using Monte Carlo generated samples. (Text taken from source) En el estudio de la desintegración de mesones en tres estados finales los diagramas Dalitz son una herramienta estandar para la descripción del espacio de fase y busquedas de violación CP en interacciones del sector de quarks. La tecnica usada para el estudio de estas desintegraciones a menudo depende del modelo usado para la descripción de la dinámica de los estados intermedios. Como una alternativa, el procedimiento de Miranda es usado como un método independiente del modelo para la detección de violación CP en desintegración de mesones. En este trabajo se realizó un estudio de sensibilidad a la detección de violación CP usando el procedimiento de Miranda en la desintegración D+ -> K-K+\pi+, usando muestras generadas por Monte Carlo. (Texto tomado de la fuente) Maestría Magíster en Ciencias - Física Física de partículas experimental

ilustraciones El presente trabajo de investigación tuvo como finalidad, crear un Sistema IOT fácil de desarrollar, escalable y de bajo costo para invernaderos pequeños que buscan una agricultura de precisión. E El proyecto abarca desde el desarrollo de la aplicación eBack-endy Front-end hasta la estructura de conexión de los sensores y dispositivosenlaplacadedesarrolloNodeMCUESP8266. El servidor web fue desarrollado en entorno de ejecución de JavaScript llamado Node.js, que dispone de una gran cantidad de librerías para optimizar la creación de proyectos backend. En este caso, el servidor fue creado utilizando un framework llamado Express. Además, el servidor fue configurado para gestionar la comunicación entre los diferentes clientes, a través de lalibreríaSocket.IO. También, se programó el servidor para que los datos que llegan de los sensores puedan ser almacenados en una base de datos llamada MongoDB. Uno de los clientes que se conecta con el servidor es la placa Node MCUESP8266 mediante la librería Socket.IO, esta tarjeta de bajo costo y fácil de programar es la encargada de enviar los datos de temperatura y humedad que se miden a través del sensor DHT11. La tarjeta Node MCUESP8266, cuenta con varios pines de salida que son útiles para controlar varios dispositivos de interés como intensidad de luz, encendido y apagado de motores, etc. Al finaliza este proyecto se comprobó que la placa de desarrollo Node MCUESP8266 permite una fácil instalación de librerías mediante el IDE de Arduino para diferentes propósitos como librerías de sensores, librerías para el manejo de formato de datos como JSON y la instalación de la librería Socke IO. Permitiendo una comunicación bidireccional entre el servidor y el cliente, además, se en contró una buena respuesta de este microcontrolador cuando se trata de medir datos y controlar dispositivos conectados en sus pines. Con respecto al uso de JavaScript para crear servidores web fue fácil rápido utilizando pocas líneas de código. La librería llamada Mongoo se permitió realizar las operaciones dentro de la base de datos como actualización, borrado y búsqueda de datos de una manera ágil. parte del cliente ahorro tiempo y necesidad de manejar múltiples plataformas de desarrollo en la misma aplicación. El uso de la placa Node MCUESP8266 reduce los gastos y trabajo para establecer una conexión a internet su uso es muy fácil ya que es programada usando el IDE de Arduino que tiene una gran comunidad dedicada al desarrollo de librerías lo que hace que el diseño de nuevos proyectos sea simple y rápido. (Texto tomado de la fuente) The present research work was carried out in order to make an IOT System easy to develop, scalable and low cost for small greenhouses looking for precision agriculture. The project ranges from the development of the Back-end and Front-end application to the connection structure of the sensors and devices on the NodeMCU ESP8266 development board. The web server was developed in a JavaScript execution environment called Node.js, which has a large number of libraries to optimize the creation of back end projects. In this case, the server was created using a framework called express. In addition, the server was configured to manage communication between the different clients, through the Socket.IO library. Also, the server was programmed so that the data coming from the sensors can be stored in a database called MondoDB. One of the clients that connects to the server is the NodeMCU ESP8266 board through the Socket.IO library, this low-cost and easy-to-program board is responsible for sending the temperature and humidity data that are measured through the DHT11 sensor. . The NodeMCU ESP8266 card has several output pins that are useful for controlling various devices of interest such as light intensity, turning motors on and off, etc. At the end of this project, it was verified that the NodeMCU ESP8266 development board allows an easy installation of libraries through the Arduino IDE for different purposes such as sensor libraries, libraries for handling data formats such as JSON and the installation of the SockeIO library. Allowing a bidirectional communication between the server and the client, in addition, a good response was found from this microcontroller when it comes to measuring data and controlling devices connected on its pins. Regarding the use of JavaScript to create web servers it was easy and fast using just a few lines of code. The library called Mongoose allowed to carry out operations within the database such as updating, deleting and searching for data in an agile way. Finally, the use of JavaScript as a programming language on the server side and the client side saved time and the need to handle multiple languages. The use of the NodeMCU ESP8266 board reduces expenses and work to establish an internet connection, its use is very easy since it is programmed using the Arduino IDE that has a large community dedicated to library development that makes the design of projects that are easy and fast. Alcides Montoya las pruebas realizadas en este trabajo son a nivel de laboratorio Maestría Magíster en Ciencias - Física Ciencias de la computación Este proyecto se divide en dos parte, la primera es el uso de JavaScript que se utiliza para crear el servidor web y también para crear una aplicación web, la segunda parte esta conformada por el microcontrolador ESP8266 que se conecta al servidor web para intercambiar los datos con el servidor y ser almacenados en una base de datos.

ilustraciones, diagramas, tablas La energía eléctrica es importante para la sociedad moderna porque además de impactar positivamente la calidad de vida de las personas, constituye el combustible para el desarrollo económico de las comunidades y de los países. Sin embargo, aún miles de personas en el mundo no tienen acceso a este recurso, especialmente aquellas que residen en zonas rurales aisladas y no Interconectadas, situación que limita su bienestar y progreso, y que insta a los gobiernos y a otras entidades, a desarrollar programas de electrificación rural con energías renovables como opción de bajo costo para suplir la necesidad de estas comunidades. El presente trabajo busca evaluar la factibilidad de desarrollar un proyecto de generación de energía eléctrica para proveer una solución aislada en una Zona No Interconectada, utilizando energía solar y/o energía hidrocinética. Para esto se identifica un caso de estudio con condiciones hidrológicas y de irradiación que son analizadas y caracterizadas para cuantificar el potencial de generación que tienen ambas fuentes disponibles en la zona. Se hace una revisión de literatura de principales documentos relacionados para extraer los principios fundamentales de la generación a partir de estas energías, se selecciona la mejor alternativa, se define el diseño y los distintos componentes de un sistema de generación, se hace la evaluación costo beneficio para finalmente concluir acerca de la factibilidad del proyecto. El presente trabajo muestra un procedimiento de selección de la tecnología a utilizar para generación de energía en localidades que tengan un potencial significativo de fuentes renovables hidráulica y solar, el cual se aplica sobre un caso de estudio. (Texto tomado de la fuente) Electricity is important for modern society because, besides to positively impacting people's quality of life, it is the fuel of the economic development of communities and countries. However, thousands of people in the world still do not have access to this resource, especially those who reside in isolated and non-interconnected rural areas, a situation that limits their well-being and progress, and that urges governments and other entities to develop programs of rural electrification with renewable energies as a low-cost option to meet the needs of these communities. This Final Work seeks to evaluate the feasibility of developing an electricity generation project to provide an isolated solution in a Non-Interconnected Zone, using solar energy and / or hydrokinetic energy. For this, a case study is identified with hydrological and irradiation conditions that are analyzed and characterized to quantify the generation potential of both sources available in the area. A literature review of the main related documents is made to extract the fundamental principles of generation from these energies, the best alternative is selected, the design and calculation of the different components of a generation system is proposed, it is also proposed the cost benefit evaluation to finally conclude about the feasibility of the project. The present work defines a procedure to select the technology to be used for power generation in localities that have a significant potential of hydro and solar renewable sources by applying this analysis on a case study. Maestría Magíster en Ingeniería - Sistemas Energéticos Área Curricular de Ingeniería de Sistemas e Informática

ilustraciones, gráficas La energía es un concepto importante en todas las ciencias y en la Física en particular, cuya comprensión da sentido a muchos fenómenos del mundo natural y de nuestro entorno. Sin embargo, en la educación escolar la enseñanza de este concepto no es coherente con dicha importancia y los estudiantes desarrollan concepciones poco versátiles, aspectos que han sido cuestionados una y otra vez en la literatura. Atendiendo a este problema, en este trabajo se elaboró tanto un marco conceptual que proporciona información elemental y pertinente para el docente para ayudarlo en la enseñanza de la energía y otros conceptos relacionados, así como una secuencia de enseñanza-aprendizaje para estudiantes de décimo grado con una serie de actividades y situaciones que sean cercanas a ellos para desarrollar una concepción coherente de la energía y sus propiedades. Estas construcciones se fundamentaron en la filosofía de la educación de Alfred Whitehead. (Texto tomado de la fuente) Energy is an important concept in all sciences and in Physics in particular, whose comprehension gives meaning to many phenomena of the natural world and our surroundings. However, in school education, the teaching of this concept is not coherent with this importance and students develop conceptions that are not very versatile, aspects that have been questioned time and again in the literature. In accordance with this problem, in this work, we elaborated both a conceptual framework that provides elemental and pertinent information for the teacher to help him/her in the teaching of energy and other related concepts, as well as a teaching-learning sequence for tenth-grade students with a series of activities and situations that are close to them to develop a coherent conception of energy and its properties. These constructions were based on Alfred Whitehead’s philosophy of education. Maestría Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales

Los cristales fotónicos son estructuras dieléctricas los cuales permiten el control de la propagación de la luz. En este trabajo presentamos los resultados teóricos referentes a las estructura de bandas fotónicas en cristales con patrones de periodicidad en una y dos dimensiones. Las propiedades ópticas de los cristales fotónicos se investigan solucionando las ecuaciones de Maxwell a través de métodos teóricos como matriz de transferencia, expansión en ondas planas y expansión en modos guiados. El mé\-todo de la matriz de transferencia es usado para el cálculo del espectro de transmitancia en cristales fotónicos unidimensionales, mientras que el método de expansión en ondas planas es formulado para el cálculo de la estructura de bandas fotónica en cristales fotónicos unidimensionales y bidimensionales. Al asumir la dependencia con la presión hidrostática y temperatura de la constante dieléctrica del material semiconductor constituyente del cristal; los resultados obtenidos revelan que la sintonización de la estructura de bandas es debido principalmente a la presión hidrostática en lugar de la temperatura. El método de expansión en modos guiados es usado para el cálculo de la estructura de bandas fotónica en un slab fotónico donde el confinamiento de la luz es en las tres direcciones espaciales. En particular, abordamos el problema de la determinación del factor de calidad en slabs fotónicos con cavidades L1 y L3, donde se muestra un decrecimiento del factor de calidad con el incremento en la presión hidrostática. (Texto tomado de la fuente) Photonic crystals are dielectric structures that allow the control of light propagation. We present theoretical results concerning the photonic band structure in crystals with periodicity patterns in one and two dimensions. The optical properties of photonic crystals are investigated by solving Maxwell's equations through theoretical methods such as transfer matrix, plane-wave expansion, and guided-mode expansion. The transfer matrix method is used for the calculation of the transmittance spectrum in one-dimensional photonic crystals. In contrast, the plane-wave expansion method is formulated for the calculation of the photonic band structure in one- and two-dimensional photonic crystals. By assuming the dependence on hydrostatic pressure and temperature of the dielectric constant of the semiconductor material constituent of the crystal, the results obtained reveal that the tuning of the band structure is mainly due to hydrostatic pressure rather than temperature. The guided mode expansion method is used for the calculation of the photonic band structure in a photonic slab where the confinement of light is in all three spatial directions. In particular, we address the problem of determining the quality factor in photonic slabs with L1 and L3 cavities, where a decrease of the quality factor with increasing hydrostatic pressure is shown. Doctorado Cristales fotónicos

diagramas, ilustraciones a color, tablas In this thesis, I present methods and techniques for the study and use of non- stationary quantum phenomena in cavity quantum electrodynamics and optomechanics. Thus, I introduce a multiple-scale perturbation technique that allows us to find excellent approximate solutions to time-local master equations describing open quantum systems, both in the stationary and nonstationary regimes. The technique provides the time-evolution of the corresponding dynamical map and, consequently, the time-evolution of the system density matrix for arbitrary initial conditions, allowing us to identify in each order the characteristic time scales involved in the problem. Furthermore, I present a nonstationary protocol for the sensing of a classical force driving a mechanical oscillator coupled to an electromagnetic cavity under two-tone driving. The applied force shifts the position of the mechanical oscillator, whose change can be monitored through the output electromagnetic field. For the purpose of analysing the force sensitivity quantitatively, I develop a theoretical framework based on the signal-to-noise ratio of linear spectral measurements, stationary or nonstationary, and I determine the conditions for optimal sensitivity. The results presented here open the door to the exploration of new forms to enhance quantum effects far from the traditional stationary regime. En esta tesis, presento métodos y técnicas para el estudio y aprovechamiento de fenómenos cuánticos no estacionarios en electrodinámica y optomecánica cuántica de cavidades. De esta manera, presento una técnica de perturbaciones de escalas múltiples que nos permite encontrar excelentes soluciones aproximadas a ecuaciones maestras locales en el tiempo describiendo sistemas cuánticos abiertos, tanto en el régimen estacionario como no estacionario. La técnica provee la evolución en el tiempo del mapa dinámico correspondiente y, en consecuencia, la evolución en el tiempo de la matriz densidad del sistema para condiciones iniciales arbitrarias, lo que nos permite identificar en cada orden las escalas de tiempo características involucradas en el problema. Además, presento un protocolo no estacionario para la detección de una fuerza clásica que impulsa un oscilador mecánico acoplado a una cavidad electromagnética bajo bombeo a dos tonos. La fuerza aplicada cambia la posición del oscilador mecánico, cuyo cambio puede ser monitoreado a través del campo electromagnético de salida. Con el fin de analizar cuantitativamente la sensibilidad a la fuerza, desarrollo un marco teórico basado en la razón señal-ruido en mediciones espectrales lineales, estacionarias o no estacionarias, y determino las condiciones para una sensibilidad óptima. Los resultados aquí presentados abren la puerta a la exploración de nuevas formas para potenciar los efectos cuánticos lejos del tradicional régimen estacionario. Doctorado Doctorado en Ciencias - Física

Conocí a Jorge Alberto Naranjo a fines de 1982, cuando me vinculé al Departamento (hoy Escuela) de Física de la Sede Medellín, de la Universidad Nacional de Colombia, donde él era profesor. Desde entonces me atrajo su convicción de que el saber, solo cuando es integral, puede convertirse en conocimiento. Una convicción, para algunos, salida de época, periódicamente retomada y agotada en la Grecia clásica, en el Renacimiento, en el Siglo de las Luces y ahora simplemente derrotada por la complejidad desatada en el siglo xx; para otros, como él, justamente por eso, es vigente ahora y más que nunca necesaria. Es mi percepción personal de su actitud de poner en el crisol intelectual a las ciencias naturales al lado de las humanas y de la estética, buscando, cual alquimista, su síntesis en sabiduría. Cuando regresé de mi doctorado en Alemania, Jorge Alberto se había trasladado a la Facultad de Minas y no tuvimos oportunidad de cercanía. Lo escuché hablar, en sus charlas y en sus textos, de sus aventuras por mares profundos, muchas veces borrascosos, de cuyos horizontes fluidos también he sentido el canto de sirena, y llegué a imaginarme haciendo parte de su tripulación. Pero no tuve la fortuna de acompañarlo en sus expediciones: definitivamente soy ser de tierra firme y fueron pocas las palabras que cruzamos en los puertos donde coincidimos. Sin embargo, confieso que he mantenido entre mis recuerdos personales la ficción de algunas conversaciones que quise con él, estimuladas por las crónicas de sus viajes intelectuales. Referiré el tema de una de ellas, como mi pequeña contribución a mantener vivo su recuerdo. Tengo la sensación de que, al igual que para mí, el tema de esa conversación ficticia fue una de las preguntas de esfinge a cuya atención dedicó parte importante de su tiempo, no solo porque fuera un aspecto fundamental del cultivo de nuestras actitudes personales como académicos y científicos, sino también porque es un elemento fundacional de la formación que impartimos a nuestros estudiantes. No expondré el tema como fruto de una investigación, porque no lo he abordado así, ni como una revisión de erudito, que no lo soy. Lo haré al modo de lo que quise: una conversación en la que intercambiáramos reflexiones sobre la experiencia acumulada en nuestras varias décadas de profesores universitarios. Reconozco, con honestidad y humildad, que lo que expresaré son las opiniones que alguna vez hubiera querido compartir con Jorge Alberto Naranjo, en una conversación que nunca se dio. (Texto tomado de la fuente)

figuras, gráficas, ilustraciones El presente trabajo aborda dos tópicos centrales: el primero es el estudio de los potenciales en la física desde una perspectiva de revisión de literatura con el fin de intentar encontrar una relación entre el efecto Aharonov-Bohm, la topología del espacio y los potenciales físicos. El segundo es el análisis teórico del grafeno en una estructura semiconductora de punto cuántico, para su estudio se realiza el análisis del hamiltoniano de Dirac-Weyl en coordenadas cilíndricas; en primera instancia se considera el sistema sin presencia de potencial reproduciendo y ampliando los resultados obtenidos por los investigadores Serrano, Avalos y Cabrera en su artículo titulado “Enhancing the energy spectrum of graphene quantum dot with external magnetic and Aharonov-Bohm flux fields”, y posteriormente se propone el análisis de los niveles de energía del sistema al someterlo a una diferencia de potencial V_0. La solución de los niveles de energía y la ecuación de onda se hallan empleando el método fórmula, un método de solución de ecuaciones diferenciales de segundo orden que consiste en determinar coeficientes por medio de la comparación con la ecuación patrón; la fiabilidad y precisión se corrobora al solucionar la función de onda y los niveles de energía con el método WKB y comparar los resultados. Por último, se observa que los niveles de energía en presencia de un potencial V_0 aumentan y disminuyen la separación entre cada nivel, además la presencia del flujo Aharonov-Bohm en el sistema influye en la diferencia de cada nivel de energía. (Texto tomado de la fuente) The present work addresses two central topics: the first is the study of potentials in physics from a literature review perspective in order to try to find a relationship between the Aharonov-Bohm effect, the topology of space and physical potentials. The second is the theoretical analysis of graphene in a semiconductor quantum dot structure. For its study, the Dirac-Weyl Hamiltonian analysis is carried out in cylindrical coordinates; In the first instance, the system without the presence of potential is considered, reproducing and expanding the results obtained by researchers Serrano, Avalos and Cabrera in their article entitled “Enhancing the energy spectrum of graphene quantum dot with external magnetic and Aharonov-Bohm flux fields”, and later, the analysis of the energy levels of the system is proposed by subjecting it to a potential difference V_0. The solution of the energy levels and the wave function are found using the formula method, a method of solving second-order differential equations that consists in determining coefficients by means of comparison with the standard equation; Reliability and accuracy is confirmed by solving the wave function and energy levels with the WKB method and comparing the results. Finally, it is observed that the energy levels in the presence of a potential V_0 increase and the separation between each one decreases, in addition the presence of the Aharonov-Bohm flow in the system influences the difference of each energy level. Maestría Magister en Ciencias - Física Mecánica Cuántica Materia Condensada

ilustraciones, gráficas, tablas This work is pretended to carry out an extensive review of concepts regarding Bose-Einstein condensates, polaritonics and vortex identification methods in order to theoretically grasp on the fundamentals of vortex dynamics developed in a two-dimensional quantum well placed in an optical microresonator wherein strong coupling regime among light and matter is assumed to be present. Through the use of some techniques widely employed in quantum optics, the problem of understanding the vortex dynamics in a polariton condensate exhibiting superfluidity is studied starting from an idealized model that has already been proposed and which doesn’t include energy dissipation processes. However, as shown subsequently, mean-field treatment puts aside effects that are evidenced once a model of finite system is considered, generating new possible phenomenologies. Moreover, it is also shown that inclusion of dissipative processes is relevant when it comes to compare with experimental results. Este trabajo pretende llevar a cabo una revisión extensa de conceptos relacionados con los condensados de Bose-Einstein, polaritónica y métodos de identificación de vórtices con la finalidad de ahondar en las bases de la dinámica de vórtices que se encuentran en un pozo cuántico bidimensional ubicado a su vez en un micro-resonador óptico en el cual el régimen de interacción fuerte se asume presente. Mediante el uso de algunas técnicas ampliamente usadas en la óptica cuántica, se estudia el problema de entender la dinámica de vórtices en un condensado de polaritones que exhibe superfluidez partiendo de un modelo idealizado que ya ha sido propuesto, el cual no incluye procesos de disipación de energía. Sin embargo, como se muestra posteriormente, el tratamiento de campo medio deja de lado efectos que se evidencian una vez es considerado un modelo de sistema finito, generando posibilidades fenomenológicas nuevas. Asimismo, se muestra que la inclusión de los procesos disipativos es relevante a la hora de comparar con resultados experimentales. (Texto tomado de la fuente) Maestría Magíster en Ciencias - Física Modelamiento teórico y simulación. Dinámica de vórtices y óptica cuántica.

Con la tecnología disponible, los protocolos y las metodologías para el diagnóstico clínico en caninos, aún no se dispone de criterios definitivos en las etapas tempranas de formación de algunas enfermedades como cáncer, diabetes, daño hepático, etc que permitan a los especialistas tomar decisiones al respecto. Aún se continúa usando como método definitivo y acertado para la evaluación de enfermedades métodos clínicos de tipo invasivo como las biopsias con las respectivas dificultades en el diagnóstico, que sumado a la experticia y experiencia del patólogo; posibilita el incremento de error en el proceso. Los resultados de este trabajo mediante Espectroscopias Infrarroja y UV-Visible muestran que las técnicas de caracterización estudiadas son viables para el análisis de macromoléculas presentes en tejido sanguíneo, lo que permitió obtener un protocolo mediante el pico de control asociado a hemoglobina en espectroscopía UV-Visible y a degradación de proteínas en espectroscopía Infrarroja. Adicional a esto, con el fin de estudiar los efectos de materiales nanoestructurados en la caracterización de este tejido, se produjeron y añadieron a las muestras nanopartículas de plata formando complejos que fueron obtenidas por dos métodos de síntesis, el primer tipo preparada con síntesis asistida por microondas y la segunda utilizando el método tradicional de Creighton en donde se usa un agente reductor (borohidruro de sodio) para producir nanopartículas esféricas mono-dispersas. De forma más general, en el trabajo se discute la posibilidad de diagnosticar el daño hepático en caninos mediante el protocolo del pico de control, discusión basada en los resultados obtenidos y reportes de la literatura. Spectroscopy techniques have been used to provide information. In order to evaluate changes on the chemical components in biological samples like blood tissue, this techniques can be used as an important clinical tool for in vivo diagnosis, where spectral peaks can be related such as biological markers. In the present study, we present canine blood samples analysis, methodology and protocol using non-invasive optical techniques like Infrared and UV-Visible spectroscopy for monitoring and identification of possible diseases. As a case study canine blood tissue samples from three patients were obtained on preprandial and postprandial state and analyzed under power conditions that do not cause any modification. On the other hand, in order to study how nanostructures enhance the signal tissue, we synthesized silver nanoparticles by two methods: synthesis microwave-assisted and Creighton synthesis method that was added to blood samples. The software tool Origin was used to determinate representative peaks in each spectrum. Evaluating areas under the curve and radio analysis were realized considering that absorption bands represent a group of macromolecules. The results show that methodologies used are viable for blood macromolecules tissue evaluation due to differences presented. In general, we discuss canine liver damage diagnosis possibility based on results obtained and literature reports. Universidad Nacional de Colombia Informe final de trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de: Ingeniera Física. -- Director: Ph.D Carlos Vargas Hernández, Asesor: M.V.Alejandro Clavijo Maldonado. -- Línea de Investigación: Biofísica. -- Ganadora Versión XXIX Concurso Mejores Trabajos de Grado de Pregrado de la Universidad Nacional de Colombia (2020). Pregrado