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* The Materials Project; https://next-gen.materialsproject.org/
 
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* Basic properties of rare earth oxides. Satoshi Sato, Ryoji Takahashi, Mika Kobune, Hiroshi Gotoh. Applied Catalysis A: General 356 (2009) 57–63. doi:10.1016/j.apcata.2008.12.019  
 
* Basic properties of rare earth oxides. Satoshi Sato, Ryoji Takahashi, Mika Kobune, Hiroshi Gotoh. Applied Catalysis A: General 356 (2009) 57–63. doi:10.1016/j.apcata.2008.12.019  
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Revisión actual del 09:15 12 ago 2025


Prácticas Disponibles


Resonancia paramagnética electrónica (EPR): Espectro de impurezas de Mn2+ en un cristal de MgO

En el presente trabajo se utiliza la técnica de Resonancia Paramagnética Electrónica para estudiar el espectro de impurezas de Mn+2 en un monocristal de MgO. Se analizan las diferentes interacciones que desdoblan el nivel fundamental y que dan origen a dicho espectro. Estas son el efecto Zeeman, la interacción hiperfina, y el efecto del campo cristalino donde se encuentra el ión. Adicionalmente, se analiza la simetría cristalina, y se detectan otras impurezas en la muestra estudiada.

Bibliografía:

  • Pake G.E, T.L. Estle, The Physical Principles of Electron Paramagnetic Resonance, Addison-Wesley,1973, ISBN 0-8053-7702-6.
  • Brustolon M., Giamello E., Electron Paramagnetic Resonance, John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-25882-8.
  • Weil J. et al., Electron Paramagnetic Resonance: Elementary Theory and Practical Applications, John Wiley & Sons, 1994, ISBN 0-471-57234-9.
  • Low W., Paramagnetic Resonance Spectrum of Manganese in Cubic MgO and CaF2, Phys. Rev.,105, 793.
  • Story T. et al., Electron Paramagnetic Resonance of Cr in PbTe, Acta Physica Polonica A., 84 4, 773-775, 1993.


Optimización de un proceso de microfabricación para el desarrollo de dispositivos en microelectrónica y biotecnología

Dos de las áreas más activas en el campo de la innovación y la creación de empresas de base tecnológica son el área de microfabricación y la biotecnología. Dentro de esta, se destacan la microelectrónica y la biotecnología. En esta práctica se buscará profundizar la formación en técnicas de microfabricación que se aplican en áreas estratégicas y su utilización en dispositivos para microelectrónica y plataformas de sensado y detección de enfermedades y efectividad en fármacos. Se estudiará el depósito de películas metálicas, técnicas de fotolitografía y su aplicación para el desarrollo de un proceso de microfabricación de bobinas coplanares, co-axiales y capacitores interdigitales. Se optimizará la fabricación mediante la utilización de diferentes procesos de microfabricación, litografía óptica, por láser, técnica de lift off y etching, sobre sustratos de silicio y vidrio. Finalmente se caracterizará la respuesta eléctrica de los dispositivos.


Determinación de estructuras cristalinas y parámetros de red de óxidos de tierras raras mediante difracción de rayos X

Las tierras raras presentan características especiales utilizadas en una variedad de aplicaciones tecnológicas y científicas, desde la fabricación de imanes de alta eficiencia y dispositivos electrónicos, hasta catalizadores y materiales avanzados. Debido a su alta reactividad, la mayoría de las tierras raras se consiguen comercialmente como óxidos, hidróxidos, nitratos, etc. y muchas veces la composición y/o estequiometría nominal no coinciden con la real. El objetivo de la práctica es estudiar con técnicas de difracción de rayos X distintos óxidos comerciales de las tierras raras (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho) para determinar su estructura cristalina y sus parámetros de red y ver si se corresponden con los valores publicados en la literatura. En algunos casos será necesario realizar tratamientos térmicos para estabilizar la fase de óxido. Buscaremos luego correlacionar el estado de oxidación de la tierra rara, el tamaño de la celda unidad y el radio iónico en función del número atómico.

Bibliografía:


MEMS: Estudio de modos normales, respuesta no lineal y acoplamiento de modos en micro osciladores de Silicio

Estudiaremos los distintos modos normales de vibración de microestructuras de silicio, su factor de calidad y como no linealidades pueden inducir un acoplamiento entre distintos estados.

Bibliografía:

  • Antonio, D., Zanette, D.H. and López, D., 2012. Frequency stabilization in nonlinear micromechanical oscillators. Nature communications, 3(1), p.806.
  • Antonio, D., Czaplewski, D.A., Guest, J.R., López, D., Arroyo, S.I. and Zanette, D.H., 2015. Nonlinearity-induced synchronization enhancement in micromechanical oscillators. Physical review letters, 114(3), p.034103.


Rutas Argentinas

Es muy conocido que en los caminos sin pavimentar hechos de arena o ripio se pueden desarrollar un patrón ondulado conocido como tabla de lavar, camino corrugado o los típicos “serruchos” del camino. Esto ocurre luego de ser sometidos a alto tránsito de los vehículos, sin importar su porte o velocidad. En esta práctica proponemos reproducir experimentalmente en con un modelo simplificado la formación de estos patrones del camino. En nuestro caso será con una rueda bajo condiciones controladas de tamaño, velocidad, peso, condiciones iniciales, etc., sobre una superficie compuesta por granos de arroz. Se estudiará la formación de los pozos y su dinámica con el paso de la rueda. El análisis de los datos no es cerrado ya que no hay un modelo que describa la totalidad del fenómeno. Para ello habrá que decidir qué tipo de mediciones realizar, cuáles son las variables a modificar y qué dejar invariante (si es que se puede). De esta forma se podría “modelar” el fenómeno encontrando cuáles son las variables importantes que determinan los patrones de los pozos y cuál es su dependencia. Partiendo de estos resultados se podría entender la física de este experimento.

  • Bibliografía:
  • N. Taberlet, S. W. Morris y J. N. McElwaine, “Washboard Road: The Dynamics of Granular Ripples Formed by Rolling Wheels”, Physical Reviews Letters 99 068003 (2007).
  • A. F. Bitbol, N. Taberlet, S. W. Morris, J. N. McElwaine, “Scaling and dynamics of washboard road”, Phys. Rev. E 79, 061308 (2009).
  • Baptiste Percier, Sebastien Manneville, Nicolas Taberlet, “Modeling a washboard road: From experimental measurements to linear stability analysis”, Phys. Rev. E 87, 012203 (2013).
  • David C Mays y Boris A Faybishenko, “Washboards in unpaved highways as a complex dynamic system”, Complexity 5.6 (2000), 51-60.


Determinación de la movilidad, la densidad y tipo de portadores en GaAs en función de temperatura mediante la técnica de van der Pauw

El trabajo se enfoca en aplicar la técnica de van der Pauw para determinar la movilidad y densidad de portadores de carga en un semiconductor (GaAs dopado con electrones y/o huecos) relizando mediciones de transporte eléctrico y efecto Hall en función de la temperatura.

Bibliografía:

  • L. J. van der Pauw, “A Method of Measuring Specific Resistivity and Hall Effect of Discs of Arbitrary Shape,” Philips Research Reports, Vol. 13, February 1958, pp. 1-9. https://doi.org/10.1142/9789814503464_0017
  • Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics, 8th Edition, ISBN: 978-0-471-41526-8


Difracción de electrones

Se realizan experimentos de interacción de partículas atómicas (electrones e iones) con superficies. Se estudian fenómenos de dispersión elástica e inelástica en el rango de energía de algunos eV hasta 10 keV. Se discuten fenómenos de difracción de electrones en superficies cristalinas, la excitación de plasmones, de electrones Auger y los mecanismos de pérdida de energía de iones en materiales. Se manejan técnicas de ultra alto vacío, de detección de electrones, de iones, técnicas de tiempo de vuelo, cañones de electrones y de iones.

Bibliografía:

  • L.C. Davisson y L.H. Germer, Diffraction of Electrons by a Crystal of Nickel, Phys. Rev. 30 (1927) 705.
  • D.P. Woodruff y T.A. Delchar, Modern Techniques of Surface Science (2da Edición, Cambridge University Press, Cambridge, 1994), Biblioteca


Frenamiento de partículas alfa en gases

Se estudia la interacción de partículas cargadas con la materia. En particular, se mide la distribución en energía de las partículas alfa emitidas por una fuente radiactiva en función de la distancia recorrida por ellas en el aire y otros gases; y a distancias fijas en función de la presión. Con estos resultados se puede determinar el Poder de Frenado (stopping power) de las partículas alfa para distintos elementos en función de la energía del proyectil; el cual se compara con simulaciones tipo Monte Carlo.

Bibliografía:

Magnetismo: Magnetómetro de Muestra Vibrante

Esta práctica se realiza en torno a un Magnetómetro de Muestra Vibrante (VSM), originalmente desarrollado por S. Foner en los años 1950. Permite medir la magnetización M de un material en función del campo magnético y la temperatura. Se pueden realizar experimentos en los cuales se mide la magnetización en distintas condiciones, a temperatura constante variando el campo magnético (ciclos de histéresis); con campo magnético constante y variando la temperatura, o simplemente fijando la temperatura y el campo y midiendo como varía la magnetización en el tiempo. Estos experimentos permiten caracterizar y estudiar en detalle materiales que presentan distinto tipo de respuesta: Paramagnetismo, Ferromagnetismo, Antiferromagnetismo, Ferrimagnetismo y Helimagnetismo. Adicionalmente, se pueden estudiar los efectos que tiene cambiar la forma de la muestra y la presencia de anisotropías. También se pueden explorar diferentes cantidades termodinámicas de relevancia como la entropía magnética y estudiar las transiciones de fase en el marco de modelos de campo medio.

Algunos de los materiales estudiados en los últimos años fueron el gadolinio metálico (Gd), disprosio metálico (Dy), óxido de gadolinio (Gd2O3) y manganitas de la familia La1-xCaxMnO3.

Bibliografía:


Determinación de la temperatura de transiciones de fase mediante dilatometría diferencial

La dilatometría térmica diferencial es una técnica muy utilizada para la determinación de coeficientes de expansión térmica en materiales. Particularmente, en sistemas que presentan transiciones de fase cristalinas y/o magnéticas se observan discontinuidades en esta variable que pueden utilizarse para determinar las temperaturas de transición. Se examinará la transformación martensítica que ocurre en el sistema Fe-Mn-Cr de modo de obtener las temperaturas de inicio para la fase de austenita y martensita y trateremos de correlacionarla con medias de transporte eléctrico. También es posible investigar la transición magnética en materiales ferromagnéticos como gadolinio, níquel o cobalto para determinar su temperatura de Curie.

Bibliografía:

  • H. Callen, Termodinámica, Universidad de Pensilvania. ISBN-13: ‎ 978-8472880429
  • Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics, 8th Edition, ISBN: 978-0-471-41526-8
  • On deformation behavior of Fe-Mn based structural alloys. Piyas Chowdhury, et al. Mater. Sci. Eng. Volume 122, December 2017, Pages 1-28.
  • T. G. Kollie, Measurement of the thermal-expansion coefficient of nickel from 300 to 1000 K and determination of the power-law constants near the Curie temperature, Physical Review, Volume 16, Numer 11, 1 December 1977.



Pozos cuánticos

En un recorrido pedagógico sobre los efectos cuánticos en la estructura electrónica de átomos y sólidos, estudiaremos con métodos de espectroscopía óptica los estados cuánticos de electrones confinados en pozos artificiales, modelando sus energías en base a modelos sencillos de mecánica cuántica. También veremos cómo estos estados se modifican de manera cualitativa cuando los pozos cuánticos se confinan además en cavidades de luz, generando estados híbridos de luz y materia, llamados polaritones.

Espectroscopía infrarroja

Las moléculas de todos los gases poseen absorciones en el infrarrojo medio (3 µm a 30 µm) que, a todos los efectos prácticos, funcionan como huellas identificatorias que permiten detectar su presencia y composición en muchas situaciones de interés. Estas absorciones se deben a transiciones vibracionales y rotacionales, y sus energías e intensidades se pueden aproximar usando una mezcla de mecánica clásica y cuántica. En este experimento estudiaremos las absorciones de algunos gases, tratando de entender en base a modelos teóricos qué estamos viendo, y sacando información de ello sobre las características de la molécula estudiada.




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