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Using light as a topological switch: The road towards Floquet topological insulators Imprimir
Luis E. F. Foa Torres

Instituto de Física Enrique Gaviola (CONICET) 
y Universidad Nacional de Córdoba, Argentina

Viernes 2 de octubre, 16:15
Sala Seminarios 3er piso, DFI
Av Blanco Encalada 2008

Light-matter interaction is at the heart of many intriguing phenomena and its understanding has led to many practical applications like, for instance, Raman spectroscopy. But beyond characterization, several studies have gone deeper into actually using light to modify the electrical properties of a material. This can be done, for example, by using light to switch off the conduction in graphene (or other materials), thereby allowing to tune the material's response with optical means, or even inducing tunable topological states in materials that would otherwise lack them (i.e. a Floquet topological insulator). The latter is very promising as it would expand the playground of topological insulators to a broader set of materials. Recently, laser-induced bandgaps have been experimentally verified at the surface of a topological insulator adding much interest to this area. In this talk I will provide an overview of the recent developments in this field with a focus on the generation of Floquet chiral edge states in graphene, and other materials including topological insulators. The emergence of a Hall response without Landau levels and open problems will also be highlighted.
 

Seminarios Anteriores

Interface dynamics in liquid crystals Imprimir
Ignacio Andrade Silva
Departamento de Física, FCFM
Universidad de Chile

Viernes 25 de septiembre, 16:15
Sala Seminarios 3er piso, DFI
Av Blanco Encalada 2008

Resumen:

Los sistemas fuera del equilibrio termodinámico se caracterizan por exhibir coexistencia entre varios estados de equilibrio. Estos estados se conectan a través de frentes o interfases que pueden o no presentar dinámica, dependiendo de la estabilidad relativa entre los estados. En este seminario se revisarán resultados de experimentos realizados en el Laboratorio de Fenómenos Robustos de Óptica (LAFER) del DFI que tratan de dinámica de interfases en cristales líquidos. Se mostrarán resultados experimentales y teóricos que conciernen el estudio de tres tipos de interfases: frentes de foto-isomerización, red de paredes de zig-zag y propagación de frentes asimétricos en celdas In-Plane switching (IPS).

En el caso de los frentes de foto-isomerización, una película de cristal líquido en fase nemática es sometido a una haz láser gaussiano que induce la fase isotrópica gracias a la presencia de dopantes. La transición ocurre vía un frente circular propagativo que puede ser estable o dar origen a inestabilidades y formación de estructuras complejas. Se resumirán resultados experimentales y recientes resultados teóricos.

En el caso de celdas IPS, dependiendo del anclaje de las moléculas, pueden observarse dos tipos de dinámicas: inestabilidad zig-zag de las interfases y propagación de frentes asimétricos que conectan dos estados orientacionales distintos. Para éste último fenómeno se propone un modelo fenomenológico que describe cualitativamente lo observado.
 
Desafíos metodológicos en la investigación de la enseñanza de la ingeniería y ciencias en ed Imprimir
Sergio Celis
Escuela de Ingeniería y Ciencias
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas
Universidad de Chile

Viernes 21 de agosto, 16:15
Sala Seminarios 3er piso, DFI
Av Blanco Encalada 2008

Durante algo más de dos décadas, la enseñanza de la ingeniería y ciencias ha estado al centro varios esfuerzos reformadores y llamados a realizar innovaciones desde el currículo hasta la sala de clases. Recientemente, varias investigaciones han dado cuenta de la efectividad de algunos de estos cambios, en especial de aquellos que usan un enfoque práctico e incorporan metodologías de enseñanza activa en el aula. Sin embargo, aún quedan varios desafíos para evaluar y entender el efecto de estas innovaciones organizacionales y pedagógicas en educación superior, tales como asuntos de escalabilidad y la influencia del contexto disciplinario e institucional en la enseñanza. Esta presentación revisará el estado del arte de los avances y desafíos de estas investigaciones. Adicionalmente, y a modo de ejemplo, se concluirá con una breve discusión de un estudio sobre la enseñanza de la matemática en los community colleges de Estados Unidos. 
 
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.
 
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.
 
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