Maestría en Ciencias - Física

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Efectos de la inclusión de Fe en el sitio cristalográfico del Y sobre las propiedades superconductoras del Y1−xFexBa2Cu3O7−δ
(Universidad Nacional de Colombia, 2026) Rincón Fajardo, Juan Camilo; Roa Rojas, Jairo; Rincon Fajardo, Juan Camilo [0002099007]; Rincon Fajardo, Juan Camilo [0009000985961815]; Roa Rojas, Jairo [0000000250808492]; Grupo de Física de Nuevos Materiales
Este trabajo presenta un estudio sistemático de la serie policristalina Y1−xF exBa2Cu3O7−δ con x = 0 %, 0.1 %, 0.2 %, 0.3 %, 0.5 % y 0.9 %, sintetizada mediante reacción en estado sólido con tratamientos térmicos controlados. Los patrones de difracción de rayos X refinados por el método de Rietveld muestran, para todo el rango de dopaje, una fase principal ortorrómbica tipo YBCO con grupo espacial Pmmm (n.º 47), sin evidencia de cambios de simetría ni de fases cristalinas ricas en hierro por encima del límite de detección. Los parámetros de red y el volumen de celda varían solo de forma sutil con x, lo que indica que el Fe se incorpora sustitucionalmente en la red sin colapsar la estructura de alta Tc. Las imágenes de microscopía electrónica revelan una transición microestructural desde una morfología granular hacia texturas laminares al aumentar la concentración de Fe, mientras que los espectros de dispersión de energía confirman la estequiometría global esperada y la presencia del hierro. Las mediciones de resistividad en función de la temperatura evidencian un comportamiento metálico en el estado normal y una transición superconductora con Tc ≈ 92-94 K para todas las muestras. El análisis de la derivada de la resistividad con respecto a la temperatura muestra dos picos característicos, asociados a una transición de apareamiento intragranular y a una posterior transición de coherencia intergranular, en concordancia con el comportamiento de cupratos granulares. La caracterización magnética permitió determinar la densidad de corriente crítica mediante el modelo de Bean, observándose una disminución con el campo y una dependencia no monótona con x, lo que indica que el Fe no actúa solo como impureza destructiva, sino que modifica de manera compleja el pinning y el acoplamiento entre granos. Finalmente, las curvas ZFC/FC se utilizaron para extraer la temperatura de irreversibilidad, la cual decrece con la concentración de Fe, sugiriendo que la inclusión de Fe facilita la nucleación y movilidad de vórtices y limita la estabilidad del estado superconductor sin disipación bajo campo. Estos resultados establecen una correlación clara entre estructura, microestructura y propiedades críticas superconductoras en sistemas YBCO dopados con hierro. (Texto tomado de la fuente)
One loop scattering amplitudes in CHY formalism from the forward limit
(Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá, 2026-06-20) Guzman Martínez, Juan Camilo; Quintero Velez, Alexander; Gomez Zuñiga, Humberto; https://orcid.org/0009-0003-3141-6236
The usual methods for observables in quantum field theory (QFT) have had a lot of results, be- tween cross sections, decay rates and other predictions like asymptotic freedom for non-abelian gauge theories, but in the intermediate steps in many observables calculation at loop level, im- plies the introduction of non-physical degrees of freedom, for example the Ghost fields for QCD, to conserve the unitarity for scattering amplitudes or S-matrix elements. another consideration that are re-thinking the usual and successful methods the is increase in difficulty to obtain amplitudes in principle and observables after these computations, the first is the increase of particles, which corresponds a lot of computations with polarization vectors for example, and the second is the quantum and classical corrections (loops in general) at this point the necessity of Ghost fields increases for non-Abelian gauge theories, increases the number of computations in a exponential behavior without recursive simplifications. This problem is not a new history, but for almost three loops there is the possibility to guide hand-written results for some observables. instead in the new age of FCC (future circular- hadron collider), this accuracy is not sufficient. As a simple observation, this new collider needs more energy, and the possibility of new observations is mandatory to analyze and is necessary to extend the number of loops for observables calculation for standard model and beyond standard model theories.
Naturaleza de los modos de campo sobre el espacio-tiempo de un agujero negro de Schwarzschild
(Universidad Nacional de Colombia, 2026) Rodríguez Hernández, Jheny Katherine; Arenas Salazar, Jose Robel; Tejeiro Sarmiento, Juan Manuel; Tuiran Otero, Erick Faru
En esta tesis se estudian los modos de un campo escalar en distintos espacios–tiempo con el objetivo de comprender su comportamiento en presencia de horizontes y durante un proceso de colapso gravitacional. El análisis comienza en el espacio–tiempo de Minkowski, donde se construyen y comparan los modos asociados a observadores inerciales y acelerados mediante coordenadas de Rindler. Posteriormente, el estudio se extiende al espacio–tiempo de Schwarzschild y a su extensión maximal de Kruskal, analizando los modos de campo de Boulware y de Hartle–Hawking y su relación con los modos definidos en espacios planos. Finalmente, se consideran los modos de campo para un agujero negro formado por colapso gravitacional y se discute su interpretación utilizando el formalismo de Thermo Field Dynamics, que permite entender ciertos estados como configuraciones entrelazadas entre regiones causalmente desconectadas. Los resultados obtenidos contribuyen a clarificar el papel de los modos de campo escalar en geometrías con horizonte dentro del marco semiclásico. (Texto tomado de la fuente)
Medición del mapa de dosis en radiología clínica con el detector Triple-GEM
(Universidad Nacional de Colombia, 2026) Mosquera Laguna, Daniel Mateo; Castro Serrato, Hector Fabio; Avila Bernal, Carlos Arturo; Fisica de Bajas Temperaturas y Magnetismo Cryomag
En este trabajo se presenta la implementación y evaluación de un detector triple-GEM (Gas Electron Multiplier) como herramienta para la medición de mapas bidimensionales de dosis en radiología clínica. La investigación aborda la necesidad de desarrollar sistemas dosimétricos que superen las limitaciones de los dispositivos convencionales, tales como la incapacidad de generar mapas espaciales en tiempo real, el alto costo y la limitada área sensible. Se diseñó y configuró un sistema experimental basado en un detector triple-GEM acoplado a electrónica de adquisición de datos conformado por los chips de lectura VMM3a y el módulo de lectura SRS (Scalable Readout System), permitiendo la recolección y procesamiento de señales generadas por radiación ionizante. A partir de este sistema, se realizaron procesos de calibración, caracterización y validación bajo condiciones controladas y en entornos clínicos simulados, empleando fuentes de rayos X y diferentes objetos de prueba. Los resultados obtenidos evidencian que el detector es capaz de construir mapas bidimensionales de dosis y presenta un comportamiento consistente frente a la atenuación del haz y la linealidad temporal. No obstante, se identifican limitaciones relevantes en el desempeño del sistema a energías más altas de los fotones, asociadas tanto a la eficiencia del gas como a la capacidad de la electrónica de lectura para recolectar adecuadamente las señales, evidenciándose efectos de saturación y pérdida de linealidad al aumentar la corriente del sistema . Este estudio muestra al detector triple-GEM como un equipo a desarrollar para la medición de dosis en tiempo real, aunque resalta la necesidad de mejorar las condiciones de operación para garantizar su aplicabilidad en entornos clínicos y el desarrollo futuro de dispositivos portátiles de bajo costo. (Texto tomado de la fuente)
Propiedades vibracionales de moléculas de interés biológico
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Hernández Pardo, Oscar David; Rey González, Rafael Ramón; Grupo de Óptica e Información Cuántica; Grupo de Materiales Nanoestructurados y sus Aplicaciones
El estudio de propiedades vibracionales de un sistema contribuye a la determinación de la estabilidad de una estructura dada además de ser pilar en la interpretación de datos de espectroscopia vibracional. En este trabajo implementamos y validamos una metodologı́a para el estudio de modos vibracionales de moléculas y el cálculo de intensidades infrarrojas y Raman. El método desarrollado se aplica al estudio de la estabilidad y efectos en propiedades vibracionales de análogos de silicio de bases nitrogenadas y al estudio de los efectos conformacionales y de sustitución parcial por silicio en prolina, silaprolina, captopril y silacaptopril. Los resultados muestran la validez del método dentro de la aproximación armónica, la existencia de estructuras estables no planares para los análogos de bases nitrogenadas y contribuciones de distintos conformadores en los espectros IR y Raman de moléculas flexibles. (Texto tomado de la fuente)
Lund Jet Plane tagger for boosted particles in the ATLAS experiment
(Universidad Nacional de Colombia, 2026-08-12) Cifuentes Salazar, Jean Pierre; Sandoval Usme, Carlos Eduardo; Camacho Toro, Reina; Cifuentes Salazar, Jean Pierre [0009000955561941]; Camacho Toro, Reina [0000000291928028]; Sandoval Usme, Carlos Eduardo [0000000237078026]; Grupo de Partículas Fenyx-Un
Esta tesis presenta el desarrollo, la optimización y el despliegue de un clasificador de jets basado en aprendizaje automático, construido sobre la representación del Plano de Lund, dentro del experimento ATLAS en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). El objetivo central de este trabajo es investigar la viabilidad de un marco basado en el Plano de Lund para la identificación de objetos en el régimen boosted, con énfasis particular en su sensibilidad a los efectos de modelado de Monte Carlo y a las correlaciones con la masa del jet. El estudio incluye una caracterización sistemática de las variaciones dependientes del generador, utilizando múltiples modelos de parton shower y hadronización, así como la exploración de estrategias de mitigación tales como el entrenamiento con múltiples generadores y restricciones en el espacio de fases dentro de la secuencia de declustering. El desempeño del clasificador se evalúa para la identificación de quarks top y bosones W en el régimen boosted, y se compara con arquitecturas también basadas en constituyentes establecidas en ATLAS, incluyendo redes neuronales gráficas y modelos basados en transformadores. Aunque el clasificador basado en el Plano de Lund no alcanza el mayor rechazo de fondo obtenido por las arquitecturas de atención global más avanzadas, demuestra un desempeño competitivo en un amplio rango de momento transversal, particularmente a altos valores de pT, apoyándose en una representación física estructurada y compacta del patrón de radiación del jet. También se aborda la implementación del modelo dentro del marco de software de ATLAS (Athena). El clasificador se adapta para inferencia basada en ONNX y se integra en la cadena de reconstrucción de Athena, permitiendo su uso dentro de los flujos de análisis estándar de ATLAS. Se presenta además una extensión exploratoria del método para la identificación del bosón de Higgs, estableciendo un marco coherente para evaluar enfoques basados en el Plano de Lund en múltiples topologías de objetos boosted. En conjunto, este trabajo ofrece un estudio detallado de la interacción entre representaciones de jets motivadas físicamente, arquitecturas de aprendizaje automático y las incertidumbres asociadas al modelado de Monte Carlo en el contexto del etiquetado moderno de jets en ATLAS. (Texto tomado de la fuente)
Estudio de las propiedades espintrónicas y su relación con la coordinación cuboctaédrica en perovskitas tipo RCaFeCoO6
(Universidad Nacional de Colombia, 2026-02-20) Avellaneda Martínez, Jesús David; Roa Rojas, Jairo; Grupo de Física de Nuevos Materiales
La serie de perovskitas dobles RCaFeCoO_6 (R = Nd, Sm, Eu, Dy y Tb) se sintetizó mediante el método de combustión y se caracterizó en términos de estructura cristalina, microestructura y propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas, complementadas con cálculos de primeros principios. A partir de difracción de rayos X y refinamientos Rietveld se identificaron dos familias estructurales asociadas al grado efectivo de ordenamiento en el sitio B: una fase ordenada P2_1/n y otra desordenada Pbnm. Al variar R^(3+)se observó una evolución marcada del ángulo B–O–B (de 156° a 146°) y de distancias A–O (de 2.69 Å a 2.67 Å), mientras que las distancias B–O permanecen aproximadamente constantes dentro de la dispersión experimental. La microscopía electrónica mostró una microestructura típica de combustión, con granularidad fina y porosidad apreciable; el análisis SEM/EDS fue consistente con la estequiometría nominal. En óptica, el análisis de reflectancia difusa (Kubelka–Munk/Tauc) arrojó energías ópticas en el rango 1 - 1.2 eV, correlacionadas con la distorsión estructural, además se observaron bandas estrechas asociadas a transiciones intra-4f de R en el rango 1.4 – 1.6 eV, superpuestas al borde de absorción. El transporte eléctrico confirmó el carácter semiconductor y se describió de forma efectiva mediante variable range hopping tridimensional (VRH 3D) en el intervalo 200–310 K. Las curvas J-E a temperatura ambiente mostraron una no linealidad débil con α entre 1 - 1.4, consistente con barreras intergranulares. Alternativamente, la energía efectiva de hopping a temperatura ambiente se encuentra del orden de 10 - 80 meV, apoyando un escenario de estados localizados. En magnetismo, no se observó saturación clara hasta 10 kOe y se identificó irreversibilidad ZFC–FC, atribuibles a desorden Fe/Co y distorsiones octaédricas (con contribución paramagnética dominante en Tb). Finalmente, DFT para Nd predice un estado half-metallic, con un canal metálico y un gap del canal opuesto de ~1.03 eV, estableciendo un límite ideal para discutir el impacto del desorden y la microestructura en la respuesta experimental. (Texto tomado de la fuente)
Aplicación de los parámetros de Peskin–Takeuchi en un modelo con simetría U(1) no universal
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-12-04) Urbina, Edgar Eduardo; Martinez Martinez, Roberto Enrique
En este proyecto se plantea investigar la aplicación de los parámetros oblicuos de Peskin–Takeuchi (S, T, U) en una extensión del Modelo Estándar que incluye un grupo de simetría adicional U(1)′ no universal. El interés central radica en la capacidad de estos pa rámetros para condensar, en un conjunto reducido de magnitudes, las desviaciones teóricas en los observables de precisión electrodébil frente a los datos experimentales provenientes de LEP, SLC y el LHC. En primer lugar, se construye el marco teórico detallado del modelo SU(3)C ×SU(2)L ×U(1)Y ×U(1)′ X, , definiendo las cargas gauge de los nuevos fermiones y bosones involucrados, y derivando las expresiones generalizadas para los parámetros S, T y U en presencia del acoplamiento asociado al U(1)′. Posteriormente, se implementa un análisis numérico mediante herra mientas computacionales con el fin de evaluar la contribución de los nuevos estados en los loops cuánticos que modifican las funciones de polarización de los campos de gauge. (Texto tomado de la fuente)
Search for boosted di-Higgs boson production in the 4b final state with the ATLAS experiment
(Universidad Nacional de Colombia, 2026-02-27) Portela Robayo, Jose Alejandro; Sandoval Usme, Carlos Eduardo; Portillo Quintero, Dilia María; Portela Robayo, Jose Alejandro [0009000509312726]; Grupo de Partículas Fenyx-Un
Esta tesis presenta estudios sobre la producción de pares de bosones de Higgs en el estado final $b\bar b b\bar b$ con el experimento ATLAS, centrándose en topologías de eventos \emph{boosted} en las que cada desintegración $H\to b\bar b$ se reconstruye como un único jet de gran radio. El trabajo se desarrolla en dos direcciones complementarias. En primer lugar, se extrapola una estrategia de análisis \emph{boosted} de vector-boson fusion (VBF) de Run~2 a las condiciones del LHC de alta luminosidad, con el fin de cuantificar la sensibilidad esperada a desviaciones en las interacciones del sector de Higgs, haciendo hincapié en el papel de las incertidumbres experimentales y de modelización. En segundo lugar, se desarrolla un enfoque multivariante para \emph{boosted} gluon-gluon fusion (ggF) $HH\to 4b$ mediante el entrenamiento y la validación de un clasificador \emph{boosted decision tree} (BDT) para la discriminación entre señal y fondo, y se cuantifica la mejora alcanzada al usar la salida del clasificador como variable de ajuste dentro de un esquema de inferencia basado en plantillas. Para el estudio de proyecciones, el escenario de referencia asume $\sqrt{s}=14~\mathrm{TeV}$ y una luminosidad integrada de $3000~\mathrm{fb}^{-1}$ en una topología \emph{boosted} de VBF con cinemática de \emph{forward jets} y \emph{heavy-flavour tagging}. Las restricciones esperadas sobre el modificador del acoplamiento cuártico $VV\PH\PH$ son $\kappa_{2V}\in[0.75,\,1.27]$ al $95\%$ de nivel de confianza y $\kappa_{2V}\in[0.84,\,1.19]$ al $68\%$ de nivel de confianza. Los resultados ilustran la transición de un régimen dominado por la estadística a otro dominado por las sistemáticas, en el que la mejora con la luminosidad se aparta de un escalamiento simple $1/\sqrt{L}$. El estudio identifica el rendimiento del \emph{heavy-flavour tagging} y las incertidumbres \emph{data-driven} asociadas a la forma de las distribuciones de fondo como los factores dominantes que determinan la sensibilidad alcanzable. Para el estudio multivariante, el BDT se entrena utilizando observables cinemáticos y de subestructura de jet de los candidatos a Higgs y del sistema di-Higgs, y se valida mediante validación cruzada de cuatro pliegues. El clasificador muestra un rendimiento estable entre pliegues, con valores del área bajo la curva entre $0.73$ y $0.78$, y con dependencias de variables físicamente interpretables. En una configuración exclusivamente estadística, el límite superior mediano esperado al $95\%$ de nivel de confianza sobre la intensidad de señal de ggF disminuye de $\mu=8.6$ (ajuste en $m_{HH}$) a $\mu=7.0$ (ajuste en la puntuación del BDT), lo que corresponde a una mejora de aproximadamente un $20\%$ en el alcance esperado. En conjunto, estos estudios proporcionan una imagen coherente de cómo se pueden mejorar las búsquedas \emph{boosted} $HH\to 4b$ al combinar estrategias robustas de extrapolación para futuros conjuntos de datos con técnicas multivariantes validadas para la supresión de fondo. (Texto tomado de la fuente)
Self-complementary Plasmonic Nanostructures based on the Hypothesis of the Recovery of Babinet’s Principle
(Universidad Nacional de Colombia, 2026) Ruiz Castro, Inti Leandro; Baena Doello, Juan Domingo; [0009000199470779]; Grupo de Física Aplicada
Babinet's principle establishes exact complementary relations between the electromagnetic responses of a structure and its complement, enabling self-complementary devices with frequency-independent properties. However, the principle holds only for infinitely thin, perfectly conducting screens, restricting its application to the microwave regime. This thesis validates, through computational simulations, that Babinet's principle is recovered at infrared frequencies for thin films by enforcing a specific film thickness of 12.7 nm on a silicon substrate, and demonstrates that this recovery enables the extension of self-complementary metasurfaces and antennas to the 100-300 THz range. The recovery condition is validated for three metasurface geometries with mean deviations below 2% from the ideal complementary relations, and a thickness sensitivity analysis confirms this minimum to be sharp and geometry-independent. The validated metasurfaces are shown to function as bidirectional polarization converters with relative bandwidths up to 100%, and as beam splitters in two configurations: a phase-gradient polarization-selective design and an oblique-incidence broadband design. Both configurations surpass previously reported self-complementary beam splitters by three to four orders of magnitude in operating frequency and bandwidth. The recovery framework is further extended to plasmonic nanoantennas, where three canonical self-complementary geometries exhibit input impedances within 9% of the ideal frequency-independent value Z0/2, approximately 188.5 ohms, across the entire infrared range. These results establish the recovery of Babinet's principle as a unified design framework for self-complementary plasmonic devices, combining classical microwave theory and nanophotonic implementations in the infrared spectrum.
Estudio del efecto de la disipación en un sistema tipo Jaynes Cummings Hubbard
(Universidad Nacional de Colombia, 2026-07-04) Correa Páez, Keven Dubán; Vinck Posada, Herbert; Bernal García, Diego Nicolás
En este trabajo final de maestría se realiza el análisis de un sistema de cavidades cuánticas acopladas, específicamente un sistema de dos cavidades acopladas, cada una con un punto cuántico. Este sistema se describe mediante el Hamiltoniano de Jaynes--Cummings--Hubbard en un modelo de tamaño finito. Primero, se analiza el sistema en régimen cerrado para caracterizar sus autoestados y su evolución en función de la desintonía, identificando anticruces y cambios en la composición de los estados cuánticos. Posteriormente, se introducen bombeos coherente e incoherente de excitones, junto con mecanismos disipativos como la emisión espontánea, la pérdida de fotones y el desfase, con el fin de evaluar su influencia conjunta en la dinámica del sistema, en particular sobre la ocupación de los niveles energéticos, la estabilidad de los estados excitados y la coherencia cuántica. Se calculan observables físicos como el número de fotones en cada cavidad, la función de correlación de segundo orden, la inversión de población exitónica y la pureza del estado en diferentes regímenes de acoplamiento entre cavidades. Adicionalmente, se compara el bombeo coherente con el incoherente, encontrando que este último actúa como principal mecanismo de excitación, controlando la ocupación fotónica y la inversión de población, mientras que el bombeo coherente juega un papel más sutil, asociado principalmente al mantenimiento de la coherencia cuántica y a una mayor pureza del estado. (Texto tomado de la fuente)
Tagging Particles with the Lund Jet Plane and Machine Learning at the LHC
(Universidad Nacional de Colombia, 2026) Ossa Mayorga, Luis Felipe de la; Sandoval Usme, Carlos Eduardo; Grupo de Partículas Fenyx-Un
This thesis studies boosted-jet tagging using the JetClass public dataset as a high-statistics, fully labeled benchmark. Jets with 500 < pT < 1000 GeV are reclustered with the Cambridge–Aachen algorithm and declustered to build the primary Lund jet plane. Each splitting is encoded by physically motivated variables such as (∆R, kt ≃ pT,soft∆R, z) and used as graph input. A LundNet graph neural network is trained for binary signal-vs-QCD tasks with 106 signal and 106 background jets per task, without a jet-mass cut. The resulting Lund-plane distributions show the expected jet substructure. For hadronic W/Z jets, the classifier achieves QCD background rejection of O(102–103) at ϵsig ∼ 0.3–0.5, with mild pT dependence. Top-jet discrimination depends on the decay mode, with hadronic tops outperforming semileptonic tops at intermediate efficiencies. Higgs tagging shows a consistent hierarchy across decay channels, with multi-prong H → WW modes being the most distinctive. A four-class multiclass LundNet (trained with 2 × 106 jets per class) achieves correct classification rates of ∼ 83% (H → b¯b), 93% (top), 84% (W), and 71% (QCD). From per-class probabilities of the model, a H → b ¯b-optimized discriminant is constructed while preserving stable performance across the boosted interval. Overall, the Lund jet plane provides a compact, interpretable representation that graph networks exploit for boosted-object tagging.
Search for Bc± -> ϕK± in the LHCb experiment
(Universidad Nacional de Colombia, 2026-02) Pereira Betancur, Jonnatan; Sandoval Usme, Carlos Eduardo; Grupo de Partículas Fenyx-Un
A search for the rare annihilation decay $B_c^{\pm} \rightarrow \phi K^{\pm}$ is performed using proton-proton collision data collected by the LHCb experiment at a center-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 5.4 fb$^{-1}$. No significant signal is observed, and upper limits on the ratio of branching fractions relative to the normalization channel $B^{\pm} \rightarrow \phi K^{\pm}$ and on the absolute branching fraction are set at the 95\% confidence level: \begin{equation*} \frac{BR(B_c^{\pm} \rightarrow \phi K^{\pm})}{BR(B^{\pm} \rightarrow \phi K^{\pm})} < \text{\Rupper} \quad \text{and} \quad BR(B_c^{\pm} \rightarrow \phi K^{\pm}) < \text{\BrBcupper}. \end{equation*} The branching fraction of the normalization channel is measured to be \begin{equation*} BR(B^{\pm} \rightarrow \phi K^{\pm}) = (9.46 \pm 0.06 \pm 0.63 \pm 0.71) \times 10^{-6}, \end{equation*} where the first uncertainty is statistical, the second systematic, and the third due to external inputs. This result is consistent with the current world average.
Movimiento de una partícula con espín en relatividad general : analogías y diferencias con el electromagnetismo
(Universidad Nacional de Colombia, 2026) Guerrero Guio, Yesid Fernando; Tejeiro Sarmiento, Juan Manuel; Guerrero Guio, Yesid Fernando [0001707489]; Tejeiro Sarmiento, Juan Manuel [0000163830]; Astronomía, Astrofísica y Cosmologia
En este trabajo se presentan analogías entre la relatividad general y el electromagnetismo que permiten caracterizar el movimiento de partículas con espín a través de las ecuaciones de Mathisson-Papapetrou-Dixon. La primera analogía surge en la aproximación de campo débil de las ecuaciones de Einstein. En este contexto, se ilustra el paralelismo entre el momento angular de espín y el momento dipolar magnético, y se explica el efecto de reloj gravitomagnético y el efecto Lense-Thirring. La segunda analogía se origina en las propiedades inerciales de un marco de observadores acelerados, y a partir de la cual se escribe la fuerza sobre un giroscopio de manera análoga a la fuerza sobre un dipolo magnético, pero con términos inerciales adicionales. Finalmente se presenta la analogía que emerge de la comparación de los tensores de mareas en ambas teorías. Se calculan los componentes de dichos tensores para la métrica de Schwarzschild y Kerr, y se muestran casos en los que las partículas con espín siguen trayectorias geodésicas. (Texto tomado de la fuente)
Estudio de las fases de materia nucleónica y de quarks deconfinados en estrellas de neutrones a partir de ecuaciones de estado
(Universidad Nacional de Colombia, 2026-02-23) Amador Velasquez, Felipe Ricardo; Quimbay Herrera, Carlos Jose; [0002017060]; [0009000978897739]; [0000000252947840]; [Felipe-Amador-2]; Grupo de Campos y Particulas
En este trabajo se estudia la estructura interna de estrellas compactas en un escenario híbrido hadrón–quark mediante una construcción fenomenológica que conecta el modelo nuclear de Akmal, Pandharipande y Ravenhall (APR) con una descripción de materia de quarks deconfinados basada en el modelo de Nambu–Jona-Lasinio (NJL), incorporando interacciones escalares, vectoriales y de apareamiento diquark. La transición entre ambos regímenes se implementa a través de una región de interpolación termodinámicamente consistente cuyo rango en densidad bariónica se varía sistemáticamente para analizar su influencia sobre las propiedades macroscópicas estelares. A partir de un conjunto amplio de ecuaciones de estado generadas al modificar las constantes de acoplamiento gV y H, se resolvieron las ecuaciones de Tolman–Oppenheimer–Volkoff, a través del formalismo de Lindblom, para obtener familias completas masa–radio y caracterizar la composición interna de las configuraciones estables, cuantificando el espesor de la corteza, la extensión de la región de interpolación y la posible formación de núcleos constituidos exclusivamente por materia de quarks. Los resultados muestran que la repulsión vectorial gV rigidiza la ecuación de estado y produce variaciones moderadas en la distribución porcentual de las regiones internas, mientras que el acoplamiento diquark H ejerce una influencia más significativa sobre la aparición y tamaño del núcleo quark, favoreciendo regiones deconfinadas más extensas para valores mayores de este parámetro. Se encuentra que una región de interpolación suficientemente amplia permite obtener configuraciones masivas compatibles con las restricciones observacionales actuales sin requerir transiciones de primer orden abruptas, evidenciando que la estructura interna de estrellas híbridas es altamente sensible a los parámetros efectivos que gobiernan la dinámica de la materia de quarks y que una construcción interpolada constituye un marco consistente para describir configuraciones astrofísicamente viables. (Texto tomado de la fuente)
Efectos eléctricos y magnéticos de la Ionósfera ecuatorial en la corteza terrestre colombiana
(Universidad Nacional de Colombia, 2026) Rojas Sarmiento, Oscar Eduardo; Villalobos Velasco, Jaime; Argos
La Tierra es un sistema dinámico conectado desde el Núcleo hasta la Magnetosfera, que esta interactuando continuamente con el Viento Solar. Los campos magnéticos, eléctricos y gravitatorios generados por La Tierra y las otras capas como la Ionosfera y la Magnetosfera al ser cambiantes en el tiempo, generan fuerzas asociadas a campos inducidos en la Corteza Terrestre que son observables por medio de equipos de medición Terrestres tales como el Gravímetro, el Magnetómetro, la estación Geomagnética y el equipo de Magnetotelúrica. Para poder estimar el efecto de estas fuerzas se realizó el análisis de información Geofísica y se determinaron las anomalías en la Corteza Terrestre del Campo Gravitatorio y del Campo Magnético sobre la Cuenca de Los Llanos Orientales de Colombia y se realizó la estimación de la Resistividad Eléctrica del subsuelo en un punto en Yopal. También se realizó el análisis de información de la estación Geomagnética de Fúquene para obtener las variaciones temporales del Campo Geomagnético sobre una ventana de tiempo y con estos resultados finalmente se calculó el Campo Geoeléctrico Inducido sobre la superficie Terrestre un punto en la zona de Yopal cuyo valor esta entre -2 mV/km y 2 mV/km para una ventana de tiempo de un mes y 15 días. Se identificaron zonas dentro de la Cuenca de los Llanos Orientales donde las anomalías del campo de Gravedad y del campo Magnético son más grandes e intensas contribuyendo a que el Campo Geoeléctrico Inducido en la superficie de la Corteza sea más intenso que en otras áreas. (Texto tomado de la fuente)
Energía de enlace de excitones confinados en un punto cuántico esférico de GaAs-Ga_(1-x) AlxAs, bajo presión hidrostática
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Herrera Segura, Alejandro; Franco Peñaloza, Roberto Emilio; Herrera Segura, Alejandro [0001994187]; Herrera Segura, Alejandro [0009000747252685]; Grupo de Sistemas Correlacionados
Este trabajo presenta el cálculo de la energía de enlace de un excitón tipo Wannier-Mott confinado en un punto cuántico esférico de GaAs/GaAlAs. Se considera la presencia de presión hidrostática y se realiza una actualización exhaustiva de los parámetros empleados en el cálculo teórico, los cuales dependen de la presión hidrostática, la temperatura y la concentración de aluminio. El cálculo de la energía de enlace considera el estado base del sistema electrón-hueco correlacionado como un sistema hidrogenoide. En esencia, este trabajo actualiza los resultados obtenidos en un trabajo previo (Moscoso, 2009), al considerar la dependencia de los parámetros del sistema (gap, masas efectivas, constante dieléctrica, entre otros) con la presión hidrostática, la temperatura y la concentración de aluminio. Dichas dependencias se obtienen a partir de diversos resultados experimentales posteriores a 2009. La metodología implementada comprende tres etapas principales. En la primera etapa, se reconstruye explícitamente el formalismo teórico del hamiltoniano que describe la energía de enlace, mediante un enfoque variacional que considera el confinamiento cuántico esférico y la interacción coulombiana electrón-hueco en la aproximación de masa efectiva. En la segunda etapa, se implementa un algoritmo computacional para la minimización numérica de la energía de enlace, optimizando los parámetros variacionales mediante métodos de descenso de gradiente conjugado. Finalmente, se generan curvas comparativas de la energía de enlace en función del radio del punto cuántico, empleando tanto los parámetros originales del trabajo de Moscoso (2009) como los parámetros actualizados derivados de mediciones experimentales recientes. (Texto tomado de la fuente)
Propiedades de correlación cuántica temporal de segundo orden en un sistema de dos niveles acoplado a una cavidad
(Universidad Nacional de Colombia, 2026) Rubiano Semanate, Alejandro Giovanni; Vinck Posada, Herbert; Herrera, William Javier; Grupo de óptica e información cuántica
La nanofotónica ha desempeñado un papel clave en el desarrollo de tecnologías cuánticas y ha servido como plataforma de pruebas para el estudio de la física fundamental. Un sistema de dos niveles, tal como un punto cuántico, que interactúa con un modo individual del campo en una microcavidad, ha sido objeto de exhaustiva investigación en esta área. Su modelo teórico se describe mediante el Hamiltoniano de Jaynes-Cummings (JC) en la aproximación de onda rotante (RWA). Este subsistema está acoplado a un entorno más amplio (o reservorio), formando un sistema cuántico abierto cuya dinámica se formula utilizando la ecuación maestra de Lindblad. Bajo la excitación de un campo láser, el sistema emite fotones, algunos de los cuales escapan al entorno a través de las paredes de la cavidad. A diferencia de otros sistemas donde la disipación se evita y se considera indeseable, en este caso la luz emitida puede utilizarse en tecnologías cuánticas, especialmente si consiste en fotones individuales. El estudio de las propiedades y características de esta luz es una tarea de las funciones de correlación temporal, entre las cuales, las correlaciones de primer y segundo orden son el enfoque principal de esta tesis. Para ello, se describe brevemente la implementación física de un punto cuántico y una cavidad, así como los modelos teóricos que sustentan el análisis de estos dispositivos y los experimentos detrás de la medición de las funciones de correlación cuántica. En este trabajo, extendemos los métodos desarrollados en por Tejedor et al. para calcular la función de correlación cuántica de segundo orden para retardos temporales arbitrarios . Los resultados se comparan cualitativamente con estudios teóricos y experimentales, demostrando la validez de estos métodos en el análisis de un sistema de dos niveles acoplado a una cavidad en un entorno markoviano. (Texto tomado de la fuente)
On the different approaches to black hole entropy
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-09) Castaño Marín, Juan Diego; Arenas Salazar, José Robel; Tejeiro Sarmiento, Juan Manuel; Astronomía, Astrofísica y Cosmologia
La entropía de los agujeros negros sigue siendo una prueba clave aún no resuelta para cualquier teoría cuántica de la gravedad: un marco exitoso debe explicar el origen microscópico de la ley de área de Bekenstein–Hawking. Esta tesis ofrece un análisis comparativo y crítico de las principales derivaciones de la entropía de agujero negro desarrolladas a partir de la teoría cuántica de campos en espaciotiempos curvos, enfatizando perspectivas informacionales y basadas en entrelazamiento, enfoques centrados en la estructura del vacío y resultados holográficos/conformes modernos. Tras establecer los fundamentos de la TCC en espaciotiempos curvos y las leyes termodinámicas de la mecánica de agujeros negros, el trabajo revisa la gravedad euclidiana (Gibbons–Hawking), el modelo de “brick wall” (’t Hooft) y la entropía de entrelazamiento, destacando su escalamiento común con el área y las tensiones conceptuales asociadas a los cortes ultravioletas, el aparente doble conteo entre materia y geometría, y el problema de las especies. Un punto central es la lectura correcta del cálculo del brick wall en términos del vacío de Boulware: la energía negativa del vacío cancela la gran contribución térmica positiva cerca de la pared, manteniendo acotado el tensor energía–momento y suprimiendo la retroreacción para agujeros negros macroscópicos. La tesis muestra luego cómo la renormalización absorbe las divergencias del entrelazamiento en la constante de Newton y discute interpretaciones de gravedad inducida en las que el término de área emerge al integrar campos cuánticos. Finalmente, se examinan AdS/CFT y los métodos de simetrías de Virasoro cerca del horizonte como evidencia de una estructura conforme bidimensional efectiva subyacente. El resultado es un mapa unificado de supuestos, complementariedades y límites entre enfoques, junto con criterios para seleccionar un esquema de entropía apropiado según la pregunta física planteada. (Texto tomado de la fuente)
La dinámica de los Bosones de Goldstone a través del formalismo de Cuantización BRST y Vectores de Killing
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Torres Zalabata, Teirungumu Apolinar; Morales Aponte, Jhon; Grupo de Campos y Particulas
Esta tesis presenta un estudio detallado del modelo sigma no lineal como teoría efectiva para la descripción de bosones de Goldstone. Se analiza desde primeros principios la estructura geométrica asociada a la ruptura espontánea de simetría, destacando especialmente el papel esencial que cumplen los grupos de Lie y los vectores de Killing en la caracterización precisa del espacio objetivo. Posteriormente, se incorpora de forma explícita la simetría gauge local, desarrollando cuidadosamente las interacciones efectivas mediadas por bosones gauge. Finalmente, se presentan los elementos fundamentales del formalismo BRST con el objetivo de establecer las bases para una cuantización consistente del modelo sigma no lineal. (Texto tomado de la fuente)

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