B.E.A. Trabajos de Investigación y/o Extensión
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Publicación Acceso abierto Estudio de la obesidad cuántica en el protocolo de intercambio de correlaciones y DQC1(Universidad de Córdoba, 2025-07-21) Carreño Durango, Walter Samuel; Susa Quintero, Cristian Edwin; Garrido Bertel, Hernán; Peniche Blanquicet, Franklin; Rosario Vargas, Pedro PabloLa obesidad cuántica emerge como un tipo de correlación cuántica más general que el entrelazamiento, la cual se define en términos del volumen del elipsoide de steering de sistemas bipartitos. En este trabajo, presentamos un análisis sistemático de la obesidad cuántica en dos escenarios relevantes para la teoría de la información cuántica; Intercambio de correlaciones y el modelo de computación cuántica determinista con un qubit (DQC1). Para el intercambio de correlaciones, discutimos sobre la cantidad de obesidad cuántica que es intercambiada en términos de las obesidades iniciales en las fuentes del protocolo. Como la cantidad de obesidad intercambiada puede ser obtenida analíticamente, lo analizamos en términos del producto de las obesidades iniciales. Encontramos que existen regiones dadas por los parámetros de los estados iniciales, en los que la obesidad intercambiada, no solo es mayor que el producto de las obesidades iniciales, si no que es mayor que las obesidades iniciales en cada fuente. En el caso de DQC1, caracterizamos esta correlación cuántica a lo largo del protocolo y discutimos la posibilidad de aumentar la correlación mediante la aplicación de filtros locales, tanto en el qubit de control como en el auxiliar. Mostramos que la correlación se ve mejor favorecida cuando los filtros locales son aplicados sobre el qubit auxiliar.Publicación Acceso abierto Diagramas de fase termomagnéticos de un ferromagneto bidimensional de espines 2 y 3/2(Universidad De Córdoba, 2025-06-24) Gómez Flórez, Yuleisis Yulieth; Espriella Vélez, Nicolas Antonio de la; Madera Yances, Julio Cesar; Torres Hoyos, Francisco; López Ortiz, Javier del CristoEste estudio analiza las propiedades termomagnéticas de un sistema ferromagnético bosónico-fermiónico de espines S_i^A=2 y Q_j^B=3/2, dispuestos de manera alternada en una red cuadrada bipartita. Para ello, se considera un modelo de Ising mixto, utilizando simulaciones Monte Carlo bajo condiciones de borde periódicas. El modelo considera interacciones de intercambio entre primeros y segundos vecinos, además de la presencia de campos cristalinos y un campo magnético longitudinal. Se calculan las magnetizaciones total y de las subredes, la susceptibilidad magnética en función de la temperatura y la energía, para diferentes valores de interacción de intercambio a segundos vecinos de la subred A (J_2) y de campo magnético externo (h). Los resultados indican que el sistema experimenta transiciones de fase tanto continuas como discontinuas; estas últimas cuando J_2>0 y h=-1. Sin embargo, las transiciones de primer orden desaparecen cuando el sistema es sometido a campos positivos. El estudio del comportamiento histerético, en función de las anisotropías y de las interacciones de intercambio, evidencia la aparición de lazos de histéresis simétricos, así como señales de un comportamiento superparamagnético.Publicación Acceso abierto Control cuántico en dinámica coherente asistida por pinn y su resistencia a la disipación en dinámicas abiertas(Universidad de Córdoba, 2025-07-19) Fabra Martinez, Luis Miguel; Susa Quintero, Cristian Edwin; López ortiz, Javier del Cristo; Jimenez Narvaez, Rosbel ArsenioLos sistemas cuánticos son altamente sensibles a las interacciones con el entorno, lo que los hace particularmente vulnerables a fenómenos como la decoherencia cuántica. Esta interacción altera su evolución temporal y da lugar a la dinámica de sistemas cuánticos abiertos, donde las características del entorno y la forma en que este se acopla al sistema determinan su comportamiento. El presente estudio, explora la dinámica controlada de un sistema cuántico coherente mediante la implementación de una técnica de aprendizaje automático que incorpora principios físicos en su proceso de entrenamiento, esta técnica conocida como PINN (Physics-Informed Neural Networks), permite predecir campos de control cuántico que guían la evolución del sistema hacia un estado cuántico objetivo. El propósito central de este trabajo es analizar el impacto de los procesos de decoherencia cuántica en la dinámica disipativa de un sistema de dos niveles tipo superconductor (transmón), asistido por un control coherente predicho por una Red Neuronal Informada por la Física (PINN). Inicialmente, la PINN se entrena para predecir un control óptimo que conduzca al sistema cuántico desde su estado excitado hasta su estado de mínima energía, dentro de un intervalo de tiempo finito en la dinámica cerrada. Posteriormente, se analiza la efectividad del sistema para alcanzar dicho estado objetivo, ante la influencia de los canales de desfase puro (pure dephasing) y amortiguación de amplitud (amplitude damping), tanto para el régimen Markoviano como en el no-Markoviano. Por tanto, en el análisis de la dinámica disipativa no-Markoviana, donde la interacción con el entorno es fuerte y los efectos de memoria desempeñan un papel crucial en la evolución del sistema, se incorporan tasas de disipación dependientes del tiempo para modelar la influencia de la temperatura y la intensidad de la fuerza de acoplamiento débil en la interacción sistema-entorno.Publicación Acceso abierto Síntesis y caracterización de Óxido de Cobalto (〖Co〗_3 O_4) obtenido a partir de un método asistido por microondas(Universidad De Córdoba, 2025-07-19) Ballesta Bello, Darlis Margarita; Sanchez Pacheco, Luis Carlos; Oviedo Cueter, Juan Manuel; Cogollo Pitalua, Rafael Ricardo; Beltran Jimenez, Jailes JoaquinNanopartículas de óxido de cobalto (Co3O4) se sintetizaron a partir de un método solvotermal asistido por microondas. Se utilizó una mezcla de Co3O4, y urea ((NH2)2CO) como combustible para potenciar la reacción; un sistema de disolvente binario de agua y etilenglicol (EG), como medio de calentamiento solvotérmica se usó un horno microondas convencional (SAMSUNG AMW831K/XAP). Los cristales de Co3O4 se caracterizaron mediante Difracción de rayos X (DRX), con análisis Rietveld, Espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier con reflectancia total atenuada (FTIR-ATR) y Microscopia electronica de barrido de Emisión de Campo (FE-SEM), Espectroscopia de Rayos X Dispersiva (EDX). Se encontró que tanto la temperatura, selección del solvente, tiempo e irradiación de estos sistemas (microondas) suelen ser de mucha importancia en las reacciones, ya que pueden afectar la cristalinidad, propiedades vibracionales y morfología de las muestras.Publicación Acceso abierto Estudio estructural del compuesto ZnO dopado con cerio mediante difracción de rayos X usando el software Matlab(Universidad de Córdoba, 2025-07-11) Almanza Jiménez, Héctor Manuel; Jiménez Narváez, Rosbel Arsenio; Acosta Humánez, Manuel; Sánchez Pacheco, Luis Carlos; Oviedo Cuéter, Juan ManuelEn este estudio se desarrolló un algoritmo en el software Matlab para el análisis de las propiedades estructurales del óxido de zinc (ZnO) dopado con cerio (Ce) en concentraciones molares comprendidas entre 0.01 ≤ x ≤ 0.05, utilizando el método sol-gel para su síntesis. La caracterización estructural se realizó mediante difracción de rayos X (DRX), identificándose dos fases principales: ZnO con estructura tipo wurtzita y CeO2 con estructura tipo fluorita. Mediante el algoritmo implementado en Matlab para el refinamiento Rietveld, se determinaron los parámetros de red tanto del ZnO puro y ZnO dopado con Ce, obteniéndose valores de a = 3.2500 Å y c = 5.2072 Å para el ZnO puro, y observándose una variación de los parámetros de red a y c en las muestras dopadas. El volumen de celda, también calculado mediante este refinamiento, se encontró en un rango comparable a los valores reportados en la literatura. Asimismo, se efectuó un análisis de microtensiones y densidad de dislocaciones, permitiendo evaluar las deformaciones internas y defectos estructurales en la red cristalina del material. El tamaño de cristal se estimó mediante la ecuación de Scherrer, considerando siete picos de difracción seleccionados, obteniéndose un valor promedio de 36.37 nm.Publicación Acceso abierto Influencia de la geometría en la respuesta FMR de muestras de Fe_25Co_25Ni_25(B_0.7Si_0.3)_25(Universidad de Córdoba, 2025-07-10) Dorado Manjarrez, Luis Angel; Sánchez Pacheco, Luis Carlos; Gil Monsalve Johanna; Cogollo Pitalúa, Rafael Ricardo; Espriella Vélez, Nicolás Antonio de laEn este trabajo se estudió la influencia de la geometría (circular, rectangular y cuadrada) en las propiedades magnéticas de una aleación amorfa de Fe_25Co_25Ni_25(B_0.7Si_0.3)_25 en forma de cinta. Mediante magnetometría de muestra vibrante (VSM), las curvas magnéticas con campos magnéticos aplicados en el plano confirman el comportamiento de un material magnéticamente blando, con magnetización de saturación entre 630 y 1300 emu/cm3, según la geometría; mientras que fuera del plano, la muestra no alcanza la saturación, lo que sugiere la presencia de dominios magnéticos en la cinta. Por otra parte, usando un espectrómetro de resonancia ferromagnética (FMR) con guía de onda coplanar, se evidenció una variación en los campos de resonancia y anchos de línea de los espectros de absorción FMR para las distintas geometrías, notándose una relación estrecha con los factores desmagnetizantes, los cuales varían según el tamaño y la forma de la muestra. A partir del ajuste de los datos experimentales a la curva de Kittel y de la dependencia en frecuencia del ancho de línea (ΔH), se estimó la razón giromagnética, la cual presentó pequeñas variaciones según la geometría. Asimismo, se encontró un parámetro de amortiguamiento del orden de 10^−4, el cual puede ser útil para aplicaciones de microondas de alta frecuencia y espintrónica. Finalmente, el valor de las inhomogeneidades magnéticas alrededor de 118.5 Oe indica una mayor uniformidad estructural. Teniendo en cuenta el estudio de la dependencia angular del campo de resonancia, no se identificaron anisotropías magnetocristalinas; propio de un sistema amorfo, sin embargo, se observa que cada una de las geometrías presenta un campo de resonancia diferente, este comportamiento sugiere que la respuesta magnética del material está influenciada por la distribución interna de los momentos magnéticos y por las condiciones geométricas de la muestra.Publicación Acceso abierto Estudio de los modos normales de vibración en el compuesto ZnO dopado con cerio utilizando espectroscopía Raman y Matlab(Universidad de Córdoba, 2025-07-08) Regino Llorente, Over Andres; Jiménez Narváez, Rosbel; Acosta Humánez, Manuel; Sánchez Pacheco, Luis Carlos; Oviedo Cuéter, Juan ManuelEl óxido de zinc (ZnO) dopado con cerio (Ce) es un material prometedor para aplicaciones en espintrónica y optoelectrónica, debido a las modificaciones en sus propiedades estructurales, electrónicas y vibracionales. En este estudio, se elaboraron algoritmos en el sofware Matlab y se implementaron para el análisis de espectros Raman de muestras ZnO y ZnO dopado con Ce sintetizadas utilizando el método sol gel y se determinaron los modos normales de oscilación en estos compuestos. Los algoritmos permitieron graficar los espectros, eliminar ruido no deseado durante las medidas, ajuste para sustracción de línea base y detección de picos. Aplicando un ajuste Pseudo-Voigt se identificaron los modos vibracionales, en particular los modos E_2^high y E_2^low, resultados que permiten estudiar propiedades de la estructura cristalina y las propiedades electrónicas del material. Además, se identificaron modos de segundo orden como E_2^high - E2^low, LA, 2LA, TO, 2TO, LO, 2LO, asociados con defectos y calidad cristalina.Publicación Acceso abierto Características dosimétricas de matrices de Alúmina dopadas con Cerio (α-Al2O3: Ce)(Universidad de Córdoba, 2025-07-09) Negrete Jaraba, Maria Camila; COGOLLO PITALUA, RAFAEL RICARDO; Sánchez Pacheco, Luis Carlos; Alvarino, Gustavo; Vergara Hernández, José GregórioEn el presente trabajo se realizó la caracterización dosimétrica termoluminiscente de matrices de alúmina dopadas con cerio (α-Al2O3: Ce), para analizar la influencia del dopante en propiedades como: reproducibilidad de la señal, respuesta con la dosis y desvanecimiento térmico. Pastillas de alúmina puras y dopadas con cerio con 30 mg de masa, 5 mm de diámetro y 1 mm de espesor fueron usadas para la realización de este trabajo. Las pastillas fueron sinterizadas a 1000°C durante 3 horas, luego molidas y compactadas para ser sinterizadas nuevamente bajo las mismas condiciones. Estas pastillas fueron dopadas con cerio usando el método de impregnación húmeda en concentraciones del 0.1%, 0.5% y 1.0%. Las muestras fueron irradiadas con rayos X usando un acelerador LINEAL CLINAC C600 de 6 MeV de energía, la lectura de las emisiones TL se realizó utilizando un lector Harshaw TLD 4500. Los resultados muestran que la curva de brillo del material se ve influenciada por la presencia de impurezas de cerio, las cuales, en algunos casos, modifican la posición y forma de los picos TL, lo que indica alteraciones en las trampas de carga dentro de la banda prohibida. Aunque el material mantuvo su comportamiento lineal con la dosis —ya reportado en la literatura—, se observó que el aumento en la concentración de cerio provocó una disminución en la sensibilidad TL. Además, no se logró mitigar el desvanecimiento térmico, que continúa siendo la principal limitación del uso de estas matrices como dosímetros termoluminiscentes.Publicación Acceso abierto Diseño y cálculo de blindajes para garantizar la protección radiológica en una radiofarmacia productora de radiofármacos tecneciados(Universidad de Córdoba, 2025-07-08) Matos Orozco, Natalia; COGOLLO PITALUA, RAFAEL RICARDO; Alvarin Bettin, Gustavo; TORRES HOYOS, FRANCISCO JOSEEn el presente trabajo se realizó el diseño de blindajes radiológicos para una radiofarmacia dedicada a la producción de radiofármacos tecneciados. El objetivo fue calcular los espesores y materiales adecuados para cada área funcional de la instalación, aplicando métodos analíticos y normativos que aseguren el cumplimiento de los límites de dosis establecidos para trabajadores ocupacionalmente expuestos (TOEs) y público en general. Se identificaron las fuentes de radiación, se clasificaron las áreas según el riesgo radiológico y se realizaron cálculos de atenuación basados en modelos exponenciales y factores de transmisión, como los propuestos en el NCRP Report No. 147 (2004). Se evaluaron zonas como producción, almacenamiento, control de calidad, gestión de residuos y vehículos de transporte, seleccionando materiales como plomo, concreto y polímeros de alta densidad para garantizar la protección eficaz frente a radiaciones gamma y beta. Los resultados muestran que los blindajes propuestos cumplen con las normativas vigentes del Servicio Geológico Colombiano, el INVIMA y los criterios internacionales establecidos en la GSR Part 3 del OIEA (2022), así como con trabajos previos reportados en la literatura, permitiendo la operación segura de la radiofarmacia bajo el principio ALARA. Este estudio puede servir como modelo técnico y regulatorio para futuras instalaciones de producción y comercialización de radiofármacos en el país.Publicación Acceso abierto Análisis ferromagnético de la configuración bosónica-fermiónica de espines (S_i^A = 3, S_j^B = 5/2)(Universidad de Córdoba, 2025-07-03) Hernández Herazo, Richard Manuel; Espriella Vélez, Nicolas Antonio de la; Madera Yances, Julio Cesar; TORRES HOYOS, FRANCISCO JOSE; Ortega Lopez, CésarEn el presente trabajo se investiga el comportamiento térmico y magnético de un sistema ferromagnético bosónico-fermiónico de espines S_i^A = 3 y S_j^B = 5/2, alternados en una red cuadrada bipartita, mediante un modelo de Ising mixto, usando simulaciones Monte Carlo y condiciones de borde periódicas. El Hamiltoniano del sistema contiene interacciones de intercambio a primeros y segundos vecinos, campos cristalinos y un campo magnético longitudinal. Se calculan las magnetizaciones totales y de las subredes, la energía y la susceptibilidad magnética en función de la temperatura, para diferentes valores de las anisotropías (D_A, D_B), y el campo magnético externo (h). Los resultados muestran que el ferromagneto experimenta transiciones de fase continuas y discontinuas, en los intervalos -5 ≤ D_A < 4 y campo h < 0. Las transiciones discontinuas se destruyen cuando el sistema es sometido a campos positivos. En el análisis del comportamiento histérico del sistema en función de las anisotropías y acoplamientos de intercambio, se hallaron lazos simétricos y rectangulares, así como también fenómenos superparamagnéticos.Publicación Acceso abierto Un estudio computacional sobre defectos en la heterobicapa AlN⁄grafeno(Universidad de Córdoba, 2025-02-05) Corzo Valderrama, Giovanny; Casiano Jiménez, Gladyz Rocío; Ortega Lopez, César; Alcalá Varilla, Luis ArturoEn esta investigación, se estudian los energéticos de la heterobicapa (4x4)AlN/(5x5)grafeno, con y sin defectos. La heterobicapa (4x4) AlN/(5x5) grafeno se modela, usando el esquema del slab periódico: una monocapa de (4x4) AlN, se acopla a una monocapa de (5×5)grafeno, las cuales presentan un mismatch inferior al 1%. La monocapa (5×5) grafeno, solo se considera como el sustrato para la monocapa de (4x4) AlN hexagonal planar. Para incluir la periodicidad en el sistema heterobicapa, el slab contiene una región vacía lo suficientemente grande (≈20 Å) de modo que no se den interacciones entre el sistema heterobicapa y su imagen. Aquí, se prueban cuatro (4) stacking diferentes AA, AA', A^' B y A'B' de los cuales se escogen las configuraciones: AA y AA’, puesto que estos stacking poseen las energías de enlace más favorables, y corresponden a un átomo de nitrógeno o un átomo de aluminio justo en el centro de un hexágono de grafeno, respectivamente. Así mismo, hasta donde se conoce, las configuraciones AA y AA’ no se han reportado en la literatura científica. Se encuentra que los valores obtenidos para la energía de enlace, energías de formación, trabajo de adhesión , para las configuraciones AA y AA’ libres de defectos, son -19.13 , -16.69 , 19.13 y -46.42 meV/Å^2 , y -20.42 , -16.77 , 16.77 respectivamente. Asimismo, los valores obtenidos, para las configuraciones AA y AA’ con vacancia de aluminio, son -18.94 , -16.84 , 16.84 y -46.30 meV/Å^2 , y -19.54 , -17.40 , 17.40 respectivamente. Finalmente, los valores obtenidos para las configuraciones AA y AA’ con vacancia de Nitrógeno, son -25.40 , -27.49 , 27.49 y -56.95 meV/Å^2 , y -26.99 , -28.87 , 28.87 respectivamente.Publicación Acceso abierto Analysis of the spin seebeck effect in ferromagnetic systems(Universidad de Córdoba, 2025-02-05) Peñata Cavadia, Jesus David; López Ortiz, Javier del Cristo; Espriella Vélez, Nicolás Antonio de la; Jiménez Narvaez, Rosbel ArsenioEste trabajo de grado se centra en el análisis del efecto Spin Seebeck (SSE) en sistemas ferromagnéticos, un fenómeno que ha adquirido relevancia en el campo de la espintrónica y la termoelectricidad. El efecto Spin Seebeck se refiere a la generación de un voltaje de espín en materiales ferromagnéticos cuando se aplica un gradiente de temperatura, lo que permite la conversión de energía térmica en energía eléctrica mediante la manipulación de los espines de los electrones. A lo largo del estudio y análisis se revisan los fundamentos teóricos del SSE, así como los modelos que describen su comportamiento bajo diferentes condiciones. Se presentan cálculos detallados que analizan la dependencia del voltaje de espín con variables como la temperatura.Publicación Acceso abierto Estudio de diferentes metodologías de seguimiento solar no estándar(Universidad de Córdoba, 2024-11-11) Vargas Oviedo, Ana Elena; Oviedo Cueter, Juan ManuelEl presente trabajo, se estudia el desempeño de un seguidor solar por cálculos astronómicos, realizando ensayos de diferentes técnicas de seguimiento tales como: seguimiento con un eje paralelo a la dirección Norte–Sur y panel solar inclinado respecto al eje de seguimiento, seguimiento con un eje Polar (un eje inclinado con ángulo igual a la latitud del lugar) y seguimiento solar en el cual se combina un eje de seguimiento paralelo a la dirección Norte-Sur (con panel inclinado) y uno Acimutal. Este análisis es llevado a cabo bajo un modelo computacional implementado en Matlab, comparando la energía anual generada por un panel solar bajo las técnicas de seguimiento mencionadas, con la generada por un panel solar con las mismas características y considerando técnicas de seguimiento estándar tales como: Acimutal y Altacimutal, lo cual es realizado considerando la componente directa de la irradiancia solar incidente.Publicación Acceso abierto Determinación empírica de la radiación solar global diaria mediante variables termodinámicas, caso: Universidad de Córdoba (2021-2023)(Universidad de Córdoba, 2024-12-06) Cardona de la Espriella, Danna; Gónima Gónima, Leonardo; Oviedo Cúeter, Juan Manuel; Racero, Gustavo; Jiménez, RosbelEn el presente trabajo se desarrolló un nuevo modelo para el cálculo de la radiación solar global diaria K_diaria↓ en la Universidad de Córdoba (Montería, Córdoba) utilizando variables termodinámicas. Se utilizaron datos meteorológicos horarios de radiación solar global 𝐾 ↓, temperatura del aire 𝑇, humedad relativa 𝐻𝑅, precipitación 𝑝𝑝 y presión atmosférica p, medidos por la estación meteorológica de la Universidad de Córdoba (2021-2023), para posteriormente calcular promedios diarios de dichas variables. A partir de los promedios diarios de T,HR y p se calcularon la tensión de saturación del vapor de agua e_sat, densidad del vapor de agua ρ_v y densidad del aire seco ρ_seco, los cuales fueron utilizados para evaluar la aplicabilidad de los modelos de Wu et al., Almorox et al. y Bristow-Campbell y un nuevo modelo desarrollado en este estudio, con el fin de calcular K_diaria↓ en la Universidad de Córdoba, entre 2021 y 2022, a partir de regresiones estadísticas. Los resultados obtenidos con las regresiones de los cuatro modelos anteriores fueron validados con datos de K↓ medida del año 2023, encontrándose que el nuevo modelo desarrollado para el cálculo de K_diaria↓ fue el de mayor significancia estadística (r=0.8415 y error típico=53.57 W/m^2 día), comparado con los demás modelos. Por último, como contribución se desarrolló un modelo al cálculo de K↓ horaria utilizando las mismas variables del nuevo modelo diario, obtenido así en la validación, una precisión más alta con respecto a los modelos diarios (r=0.9376 y error típico =109.99 W/m^2 hora).Publicación Acceso abierto Implementación de un simulador físico como control de calidad de paciente especifico para un acelerador de irradiación hellicoideal(Universidad de Córdoba, 2025-02-01) Durango Caro, Dary Luz; Torres Hoyos, Francisco; Chona Perea, Rafael Esteban; Castillo Martinez, Andrés Felipe; Plaza, María Cristina; Valderrama, ZulmaLa radioterapia es un tipo de tratamiento para el cáncer que utiliza radiación ionizante de altas energías, con el objetivo de eliminar las células cancerosas. Esta ha evolucionado incorporando tecnologías que permiten depositar una dosis en un paciente con mayor precisión. Para el éxito de estos tratamientos es necesario realizar un control de calidad que garantice que la dosis prescrita por el médico y calculada en el sistema de planeación sea la que recibe el paciente. Por tal razón, se hace la implementación de un sistema que minimice el error que se pueda cometer durante la aplicación del tratamiento, para ello se usa un simulador físico llamado ArcCHECK, del cual cuenta con un arreglo de diodos helicoidal, acoplado a los aceleradores Elekta Sinergy y TomoTherapy.Publicación Restringido Estudio de primeros principios de las propiedades estructurales y electrónicas de la heteroestructura grafeno-monocapa de h-AlN(Universidad de Córdoba, 2025-01-30) Seña Ávila, Luis Alberto; Murillo Garcia, Jean Fred; Alcalá Varilla, Luis Arturo; Peniche Blanquicett, Franklin EdwinEn este trabajo se realizó un estudios de primeros principios, en el marco de la teoría del funcional de la densidad usando el software Quantum ESPRESSO para caracterizar las propiedades estructurales y electrónicas de la hetero-estructura híbrida grafeno/h-AlN en dos configuraciones, en apilamiento vertical y en disposición horizontal. Al hacer la caracterización de las monocapas por separado se obtuvo que el parámetro de red a tiene un valor de 2.4675 Å y 3.1321 Å para el grafeno y el h-AlN respectivamente. Se pudo determinar que el grafeno es un semimetal mientras que el h-AlN un semiconductor con banda prohibida de 2.95 eV. En el apilamiento de las monocapas se utilizaron superceldas 2r3 × 2r3 grafeno y r7 × r7 h-AlN con un desajuste de un poco mas del 3 %. La energía de enlace en apilamiento tuvo un valor de -18.6840 meV/Å^2 , lo que nos muestra que esta configuración es energéticamente estable. La distancia entre las monocapas en el apilamiento se optimizó en 3.3248 Å, lo que nos indica que la heteroestructura esta caracterizada por interaccionesde Van der Waals. La caracterización electrónica se realizó mediante la construcción de los diagramas de densidad de estados proyectados (PDOS) y la estructura de bandas. Por medio de estos diagramas se pudo determinar que la interfaz grafeno/h-AlN en apilamiento vertical es un conductor no magnético y en la disposición horizontal el material es un semiconductor no magnético, donde su banda prohibida se ajusta con la concentración de h-AlN. También se encontró que al hacer sustituciones de átomos de carbono en la superficie de h-AlN de la interfaz vertical exhibe propiedades magnéticas. Para la disposición lateral de las monocapas, se encontró que las estructuras son menos estables si se aumenta la concentración de h-AlN. Además se hallaron las constantes elásticas y los módulos de elasticidad de las diferentes configuraciones para evaluar la rigidez de estos materiales.Publicación Acceso abierto Sustituciones de aluminio y nitrógeno por oxígeno y manganeso en la monocapa nitruro de aluminio (ALN).(Universidad de Córdoba, 2025-01-30) Gamboa Ruiz, William Alexander; Casiano Jimenez, Gladys Rocio; Ortega López, César; Alcalá Varilla, Luis ArturoEl trabajo estudia cómo la sustitución de aluminio (Al) por manganeso (Mn) y de nitrógeno (N) por oxígeno (O) afecta las propiedades de una monocapa de AlN (h-AlN) en una estructura hexagonal plana. Se realizan cálculos utilizando la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) para analizar las propiedades estructurales y energéticas de la monocapa prístina y dopada. Los resultados indican que las sustituciones son exotérmicas y termodinámicamente estables. En términos de propiedades electrónicas, la monocapa original de AlN es un semiconductor, pero al sustituir N por O se convierte en un material metálico sin propiedades magnéticas. Sin embargo, al reemplazar Al por Mn, la monocapa se convierte en un semimetálico con propiedades magnéticas, lo que podría ser útil para aplicaciones en espintrónica.Publicación Acceso abierto Discordia cuántica y redundancia de información en sistemas abiertos(Universidad De Córdoba, 2025-01-27) Navarro Acosta, César Andrés; Susa Quintero, Cristian Edwin; Alcalá Varilla, Luis Arturo; Sánchez Pacheco, Luis CarlosEl darwinismo cuántico explica cómo la realidad clásica emerge de los sistemas cuánticos abiertos en forma de información amplificada de la que es testigo el entorno. La discordia cuántica es una manifestación de no clasicalidad en los sistemas cuánticos que esta´ íntimamente relacionada con la transición cuántico-clásica. Cuando el sistema interactúa con el entorno, la información se distribuye por medio de la decoherencia. El objetivo principal de este trabajo es estudiar, de acuerdo a los fundamentos de la Mecánica Cuántica, la redundancia de información en un sistema cuántico abierto. Para ello, consideramos un conjunto de qubits interactuando con un entorno (también considerado qubits) mediante una evolución unitaria [1]. Calculamos, la discordia cuántica, entropía de Von Neumann, entrelazamiento y déficit de información, en función del parámetro de la evolución unitaria. Primero consideramos estados puros y posteriormente, revisamos la dinámica para estados mezclados.Publicación Acceso abierto Implementación de redes neuronales informadas por la física para resolver la dinámica controlada de sistemas cuánticos(Universidad de Córdoba, 2025-01-17) Patiño Buendía Luis Miguel; Susa, Cristian; López Ortiz, Javier del Cristo; Maya Taboada, HéctorEste trabajo aborda el estudio de la dinámica controlada de sistemas cuánticos, tanto aislados como abiertos, mediante una estrategia de optimización basada en redes neuronales de aprendizaje profundo. Estas redes integran las ecuaciones físicas del sistema como información de entrada para predecir controles coherentes que guían la evolución temporal hacia estados cuánticos específicos. Este enfoque es esencial para simular operaciones como las compuertas lógicas cuánticas, fundamentales en la mayoría de las tecnologías actuales de computación cuántica. En particular, se logró determinar un conjunto único de controles que actúa sobre un sistema de dos qubits preparado con múltiples estados iniciales, reproduciendo el efecto de la compuerta cuántica de negación controlada CNOT. Para alcanzar este objetivo, se construyó una red neuronal profunda utilizando el framework de computación con tensores PyTorch. La red es adaptable, permitiendo ajustar la cantidad de elementos de entrada y salida, así como su complejidad, según las dimensiones y características del sistema cuántico a resolver. Los resultados obtenidos demuestran que las redes neuronales informadas por la física pueden generar funciones de control suaves y de baja amplitud, que conducen al sistema hacia un estado objetivo en un tiempo significativamente menor en comparación con su evolución natural. Asimismo, se verificó que los controles predichos por las PINN producen dinámicas de alta fidelidad en los estados cuánticos al finalizar la simulación. También, se concluyó que es posible identificar un conjunto único de controles óptimos para sistemas cuánticos con diversos estados iniciales. Finalmente, se observó que para un sistema cuántico de dos qubits, la implementación de la compuerta cuántica CNOT en un escenario aislado ofrece una fidelidad significativamente mayor en comparación con un escenario abierto sometido a un canal de amortiguamiento de amplitud, como ocurre en procesos de emisión espontánea.Publicación Acceso abierto Obtención y caracterización de ZnCo2O4 mediante síntesis asistida por microondas(Universidad de Cordóba, 2024-12-02) Rodríguez Arango, Julio David; Sánchez Pacheco, Luis Carlos; Jiménez Narváez, Rosbel Arsenio; Oviedo Cueter, Juan ManuelEn este trabajo se realizó la síntesis y caracterización de ZnCo2O4 (cobaltita de zinc). La síntesis se llevo a cabo mediante el método asistido por microondas, mientras que, se caracterizo mediante tres técnicas: Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier con Reflexión Total Atenuada (FTIR-ATR), Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopia Electrónica de Barrido por Emisión de Campo con Espectroscopia de Dispersión de Energía (FE-SEM-EDS)