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Simulaciones multiescala de sistemas nano-estructurados Imprimir
José Mejía López
Instituto de Física, 
Pontificia Universidad Católica de Chile

Viernes 14 de agosto, 16:15
Sala de seminarios 3er piso, DFI
Av Blanco Encalada 2008

Los fenómenos naturales en general son demasiado complejos para ser comprendidos en su totalidad por el intelecto humano. Por esta razón el conocimiento científico se ha dividido en diferentes áreas. La diferencia esencial entre éstas se debe a las diferentes escalas espaciales y temporales en que tienen lugar los fenómenos en estudio.

Debido a estas diferentes escalas hay una infinidad de posibilidades en la investigación de materiales, lo que pone de relieve la importancia de las teorías y modelos predictivos en los sistemas, que pueden ir desde escalas nanométricas hasta escalas micrométricas y milimétricas. De la misma manera las escalas de tiempo de los procesos dinámicos relevantes para diferentes propiedades de los materiales abarcan un muy amplio rango, desde los femtosegundos, a milisegundos, segundos o incluso horas.

Actualmente no existe un modelo o algoritmo de simulación único que pueda abarcar esta gama de escalas de longitud y de tiempo. Con el fin de simular sistemas hay que considerar modelos que van desde aquellos que incluyen efectos cuánticos y grados de libertad electrónicos, hasta modelos clásicos macroscópicos. Un enfoque prometedor hacia la solución de estos problemas es la estrecha integración de los diferentes métodos y teorías en los llamados modelos multiescala, que se ha convertido en los últimos años en uno de los temas más importantes en la investigación computacional de materiales.

En esta charla se dará una vista rápida de este enfoque y se presentarán resultados obtenidos integrando dos métodos de simulación, el “Fast Monte Carlo” y los cálculos de DFT, aplicados a la investigación del comportamiento de propiedades magnéticas en sistemas nano-estructurados. En particular se presentará y discutirá el estudio de nanorods segmentados y de ensambles de nano-alambres de Fe.
 

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RESISTIVITY INDUCED BY ELECTRON SCATTERING FROM DISORDERED GRAIN BOUNDARIES IN THIN GOLD FILMS Imprimir
Raul Muñoz
Departamento de Física, DFI
FCFM, Universidad de Chile

Viernes 7 de agosto, 16:15
Departamento de Física, Sala F12
Av Blanco Encalada 2008

En este trabajo se presenta un resumen de los experimentos que han permitido medir los efectos de tamaño que gobiernan el transporte de carga en películas metálicas delgadas. En particular, hemos podido discriminar (experimentalmente) entre una resistividad inducida por  dispersión de electrones por una superficie rugosa, y una resistividad inducida por  dispersión de electrones por bordes de grano.

Se presenta también la primera  teoría cuántica de scattering electrón-borde de grano, donde el comportamiento del gas  de electrones se describe empleando la solución exacta de la ecuación de  Schrodinguer en un potencial periodico de Kronig-Penney, donde los bordes de grano son representados por una  serie de deltas de Dirac espaciadas por una distancia D. Este trabajo corresponde a la investigación doctoral  desarrollada por el Sr. Claudio Arenas en el area de Física Aplicada. El resultado notable  de este modelo cuántico, es el cambio drástico de paradigma referente a los  mecanismos que dan origen a la resistividad en nanoestructuras metálicas constituídas por granos  cuyo diamtero D es inferior al camino libre medio electrónico en el material  cristalino a temperatura ambiente (39 nm en Cu, 38 nm en Au).

Esta condición debiera ser satisfecha por las interconexiones de Cu en los circuitos integrados previstos por la ITRS para la próxima década. En películas de Au donde D es del orden de 11 nm, la resistividad de la película resulta controlada por localización (debil) de  Anderson, inducida por scattering de electrones en un conjunto de granos desordenados, lo que da origen a una longitud de localización de alrededor de 110  nm. Se espera que interconexiones de Cu exhiban un comportamiento similar, con una  resistividad controlada también por localización de Anderson inducida por scattering electrónico en un conjunto de granos desordenados.
 
Thermally induced fluctuations in plasmas and its relation to "turbulence" in plasma? Imprimir
Alejandro Valdivia
Departamento de Física, DFC
Facultad de Ciencias, U. de Chile

Viernes 31 de julio, 16:15
Departamento de Física, Sala F12
Av Blanco Encalada 2008

Recently, there has been quite a lot of discussion about the relevance of thermally induced magnetic fluctuations in plasma, particularly in laboratory and solar wind plasmas. These fluctuations are produced by the random motion of particles in the plasma so that their understanding requires a kinetic treatment that relies on an extension of the fluctuation-dissipation theorem. In the solar wind, this treatment has been able to quantitatively describe their relevance to the observed magnetic fluctuations for anisotropic plasmas.
 
Living in the boundary Imprimir
Rodrigo Aros
Departamento de Ciencias Físicas
Universidad Andrés Bello

Viernes 10 de julio, 16:15
Departamento de Física, Sala F12
Av Blanco Encalada 2008

During the last decades the AdS/CFT conjecture took a central role in gravitation and high energy physics as it can open a connection with other areas of physics such as solid state, particle and fluid physics. In fact this conjecture may well lay on the idea that our reality could have more than a single description. In this talk this will be discussed  and some new ideas concerning a potential duality between AdS gravity and Conformal gravity.
 
Crystallization fronts in supercooled liquids: how rapid fronts can lead to disordered glassy solids Imprimir
Edgar Knobloch
Professor of Physics
University of California at Berkeley

Viernes 19 de junio, 16:15
Departamento de Física, Sala F12
Av Blanco Encalada 2008

Resumen:

We determine the speed of a crystallization front as it advances into the uniform liquid phase after the system has been quenched into the crystalline region of the phase diagram. There are two mechanisms by which the front can advance, depending on whether the liquid state is linearly stable or not. When the liquid is linearly unstable, the front speed can be calculated by applying a marginal stability criterion. As the crystallization front advances into the unstable liquid phase, the density profile behind the advancing front develops density modulations and the wavelength of these modulations is a dynamically chosen quantity. For shallow quenches, the selected wavelength is close to that of the crystalline phase and so well-ordered crystalline states are formed. However, when the system is deeply quenched, we find that this wavelength can be quite different from that of the equilibrium crystal, so the crystallization front naturally generates disorder in the system. Significant rearrangement and ageing must subsequently occur for the system to form the regular well-ordered crystal that corresponds to the free energy minimum. Additional disorder is introduced whenever a front develops from random initial conditions. We illustrate these findings using two different models of a fluid of soft, purely repulsive particles in solution.
 
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