En esta nueva entrega de la serie “Nuevos/as Doctores del Balseiro”, el Dr. en Física Manuel González cuenta detalles sobre la tesis que realizó en el grupo de Dispositivos y Sensores del Centro Atómico Bariloche. Respondió las preguntas, realizadas vía correo electrónico, desde Francia, donde está realizando un posdoctorado.

Fecha de publicación: 26/03/2021

Manuel González es cordobés, nació en Huanchilla, y vivió también en Laboulaye y Sarmiento, en esa misma provincia del centro de Argentina. En 2009, se mudó a Bariloche, en la Patagonia, para estudiar en el Balseiro, donde se recibió de Licenciado en Física en 2011, Magíster en Ciencias Físicas en 2012 y Doctor en Física en 2020. En su formación, investigó en tres laboratorios del Centro Atómico Bariloche: Partículas y Campos, Bajas Temperaturas y Dispositivos y Sensores.

Su director de tesis fue Hernán Pastoriza, docente del Balseiro. “Comencé mi tesis en el grupo de Bajas Temperaturas pero luego se creó el grupo de Dispositivos y Sensores y allí terminé mi doctorado con becas de CONICET y CNEA”, cuenta González, quien defendió su tesis el 19 de octubre de 2020. En la actualidad, está realizando un posdoctorado en el laboratorio de astropartículas y cosmología (APC) de la Université de París, en Francia.  

Sobre su familia, cuenta que su padre tuvo por muchos años una fábrica de quesos y que también trabajó en una cooperativa de electricidad; y que su madre fue docente toda su vida, y que ya está jubilada: muchos años ella trabajó en educación especial y luego en la escuela secundaria donde fue también directora. Ante la consulta de qué tres hobbies o pasatiempos prefiere, el joven responde: ir a la montaña, andar en bicicleta y jugar juegos de mesa.

-¿Cuándo y por qué iniciaste la carrera de Doctorado en Física el Instituto Balseiro?

-La verdad es que todo se dio de una forma un poco casual y espontánea. Empecé a estudiar Ingeniería Electrónica en Córdoba y ni siquiera sabía de la existencia del Instituto Balseiro. Ahí conocí a Octavio Cabrera, quien venía de Bariloche y tenía intenciones de rendir el examen de ingreso al IB. Fue él quien nos convenció a mí y a otro compañero de rendir el examen de ingreso. Durante esos primeros dos años en la universidad me empecé a interesar más por la matemática y la física y fue por eso que decidí estudiar física en el IB. Lo demás vino un poco por sí solo, al terminar la carrera de grado seguí con la maestría y luego con el doctorado. Durante la carrera de grado en el IB es posible conocer muchos de los laboratorios del Centro Atómico Bariloche y a los investigadores que son profesores. Esto ayuda a la hora de elegir un tema de doctorado.

Grupo Dispositivos y Sensores, donde Manuel González finalizó su doctorado.  Crédito: M. González

-¿Podés contar de qué se trató tu tesis?

-Mi tesis se tituló "Crecimiento y caracterización de heteroestructuras basadas en semiconductores III-V". Los semiconductores III-V son un tipo particular de materiales que tienen propiedades ópticas y electrónicas interesantes para el estudio de fenómenos de ciencia básica y para el desarrollo tecnológico de diversos dispositivos. Se llaman así porque están compuestos por elementos del grupo III y V de la tabla periódica (el más conocido es el GaAs o Arseniuro de galio). Durante mi doctorado instalamos y pusimos en funcionamiento un equipo único en Argentina, llamado MBE, que permite crecer de manera muy precisa muestras que tienen capas muy finas de materiales diferentes una sobre la otra. Lo interesante de esto es que las propiedades de la muestra dependen no solo de los materiales que la componen sino también de la estructura de capas de la misma. Eligiendo de manera adecuada esta estructura se pueden obtener muestras con propiedades muy diferentes como espejos, láseres, detectores de infrarrojo o incluso muestras en las cuales se observan electrones que sólo se mueven en dos dimensiones. Una de las dificultades de este tipo de desarrollos es que para obtener dispositivos con las propiedades deseadas es necesario tener un control muy preciso sobre la composición de los materiales y los espesores de las capas. Gran parte de mi trabajo consistió en desarrollar un método de caracterización precisa de estos parámetros.

-¿Y cuando te preguntan en alguna reunión con personas que no se dedican a la ciencia qué investigaste en tu tesis qué contás? ¿Qué sos una especie de artesano de materiales con ladrillos muy, muy pequeños?

-Es una buena manera de decirlo. De cierta manera, jugamos a construir estructuras que interactúan con la luz de manera compleja a partir de bloques muy simples que generamos depositando átomos ordenados sobre una superficie. Estos bloques son muy pequeños y por lo tanto no es posible trabajar con nuestras manos o con herramientas convencionales ni verlos a simple vista. Es por esto que la fabricación de las muestras se dificulta y es necesario usar equipos enormes y complejos.

-¿Qué es lo que más te gustó de tu Doctorado?

 -Lo que más me gustó de mi doctorado fue estar en el laboratorio. En la física experimental aparecen problemas constantemente que para resolver requieren interactuar con otras personas. Durante mi doctorado tuve la suerte de poder trabajar con estudiantes, técnicos e investigadores de quienes aprendí muchísimo. Enfrentarse a nuevos desafíos día a día es algo muy estimulante y que en lo personal disfruté mucho.

Imagen tomada por microscopio electrónico de barrido (SEM). Se observa la estructura de capas de una muestra crecida por MBE. 

Las franjas de diferente color corresponden a capas de distinto material. Gentileza M. González.

-¿Qué balance hacés de doctorado en el Balseiro?

-El balance que hago en general es muy positivo. De todas maneras, mentiría si dijera que no pasé por muchos momentos de frustración y confusión. En particular el comienzo de mi doctorado sufrió muchos retrasos debidos a problemas sobre los cuales no tuvimos posibilidad de control (compra e importación de equipamiento, etc.). Más allá de eso el doctorado fue una experiencia muy positiva y creo haber recibido una formación excelente como físico experimental.

-¿Realizaste estadías en otros lugares dentro del Doctorado?

-Durante mi doctorado realicé varias estadías en Francia. Los retrasos que mencioné anteriormente me impidieron avanzar en mi tema de investigación los primeros años de mi doctorado. Motivado por esto busqué la posibilidad de involucrarme en otro proyecto. Gracias a los contactos que tengo con el grupo de partículas del CAB (donde realicé mi maestría) me puse en contacto con Jean-Christophe Hamilton, investigador principal del proyecto QUBIC. El objetivo de este proyecto es el de medir la polarización del fondo cósmico de radiación de microondas, la luz más antigua que se propaga por el universo. El instrumento para realizar esta medición se desarrolló en el Laboratorio de Astropartículas y Cosmología (APC) de la Université de Paris. QUBIC va a ser instalado durante este año cerca de San Antonio de los Cobres, en la provincia de Salta, sitio de condiciones excelentes para este tipo de observación. Es en el marco de este proyecto que realicé varias estadías en París, participando en el desarrollo del instrumento. Mantuve durante mi doctorado este tema de investigación de manera paralela a mi tema de tesis. Estos viajes me permitieron conocer gente nueva y ver cómo se hace ciencia en otros laboratorios.

-O sea, ¿tu tesis de doctorado tiene conexión con tu trabajo actual? O, si no es una conexión directa, ¿cómo creés que tu doctorado te ayudó a enfrentar tu desafío laboral actual?

-Desde el punto de vista de la motivación científica mi trabajo actual no tiene relación con mi tema de tesis. De todas maneras, muchas de las herramientas que se adquieren en un área de investigación son aplicables a otras. Incluso puede ser muy útil llegar a un nuevo grupo de trabajo con un punto de vista diferente o con aptitudes que son complementarias a aquellas de alguien que está trabajando sobre el mismo tema durante mucho tiempo. El sistema científico actual nos lleva a creer muchas veces que tenemos que especializarnos en algo muy puntual y ser los expertos en eso, dedicarnos a algo muy específico. Personalmente eso me resulta un poco aburrido y creo que hay otras opciones que son igual de válidas. Durante mi doctorado yo no sólo aprendí sobre el crecimiento de estructuras semiconductoras. La posibilidad de instalar un equipo de alta complejidad y ponerlo en funcionamiento, entre otras cosas, me dio una experiencia que hoy me sirve para enfrentar otro tipo de desafíos. La formación como físico experimental es más amplia que lo que puede quedar reflejado en un artículo o en una tesis.

-¿Qué planes tenés ahora, a partir de tu egreso del Doctorado?

-Prácticamente al mismo tiempo de terminar mi doctorado fui contratado como postdoc para trabajar en el laboratorio APC en Paris. Actualmente trabajo para el proyecto ATHENA (Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics), que es una de las misiones satelitales más importantes de la Agencia Espacial Europea. ATHENA es un observatorio de rayos X cuyos objetivos principales son estudiar las estructuras de gas caliente de gran escala del universo y buscar agujeros negros supermasivos. En particular trabajo en la caracterización de la electrónica de lectura del instrumento que consiste de un gran número de detectores que operan a muy baja temperatura (50 mK).

Figura. Se muestra uno de los resultados más importantes de su tesis, que consistió en desarrollar un método de caracterización precisa para el crecimiento y caracterización de heteroestructuras basadas en semiconductores III-V. Crédito M. González.

-¿Querés contar qué es lo que te apasiona de la física/la ingeniería?

-Para mí lo más interesante de la física es aprender cosas nuevas constantemente. Es llegar al laboratorio por la mañana con ganas de entender lo que estamos midiendo. Al planear un experimento o una medición tenemos una idea o una expectativa de lo que vamos a ver. En general el resultado obtenido no es el esperado o es un poco distinto. Entender por qué eso es así es muy divertido. Pensar un rato, modificar algún parámetro y volver a medir. Esto se repite hasta que, con un poco de suerte, se entiende lo que está pasando.

-¿Qué consejo te darías a vos mismo si pudieras hablar con tu versión del inicio de la carrera?

-Le diría que nunca deje de ser curioso y de hacer cosas nuevas y diferentes aunque a veces requiera mucho tiempo. Le diría además que no dude en guiarse por lo que le resulta importante e interesante más que por los requisitos que el sistema impone y evalúa como exitoso.

-Para finalizar, en pocas palabras: ¿qué balance hacés de tu formación en el Balseiro?

-La formación en el IB me ayudó a enfrentarme a lo desconocido con curiosidad en vez de con miedo. La experiencia adquirida, sobre todo en los laboratorios, me permite adaptarme y hacer un aporte significativo en nuevos grupos de trabajo y nuevos temas de investigación.

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Por Laura García Oviedo

Área de Comunicación Institucional del 
Instituto Balseiro. 

Crédito fotos: Gentileza M. González
San Carlos de Bariloche, 29/03/2021
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