Adsorción, crecimiento e incorporación de átomos de carbono en GaN: un estudio basado en DFT

En el presente trabajo de tesis doctoral se realizó un estudio detallado del sistema carbono GaN. Primero, se estudiaron las propiedades estructurales y electrónicas los compuestos CxGa1-xN y CxGaN1-x (x = 0.25, 0.50 y 0.75). En todas las concentraciones se encuentra que es energéticamente más favorable que los átomos de C ocupen las posiciones de los átomos de N. Seguidamente, se estudia la adsorción, difusión e incorporación de átomos de C en la superficie GaN(0001) en la geometría 2x2. Encontramos que la estructura energéticamente más favorable corresponde al modelo C-H3 o modelo de carbono localizado en el sitio H3, mientras que la adsorción de un átomo de carbono sobre un átomo de Ga (sitio T1), es totalmente desfavorable. La difusión de átomos de carbono sobre la superficie posee una barrera de difusión para migración de átomos de C de H3 a T4 pasando por el punto Bredge Br de aproximadamente 1.44 eV y es de 1.037 eV cuando la migración es de T4 a H3. Para la incorporación de átomos de C en la superficie GaN(0001) los átomos de carbono prefieren ocupar sitios de los átomos de N en la bicapa superior, esto indica que es muy poco probable la migración de átomos de C a las capas inferiores del GaN. Finalmente, se hizo un estudio detallado del crecimiento de una monocapa de grafeno sobre la superficie GaN(0001), se analizaron alrededor de 50 estructuras para el sistema grafeno/GaN(0001), de las cuales emergen como como energéticamente más favorables las estructuras: 3√3 x3√3-grafeno/4x4GaN(0001) en condiciones ricas de nitrógeno y √21 x√21-grafeno/2√3 x2√3-GaN(0001) bicapa Ga en condiciones ricas de Galio. Se encuentra que en estas estructuras, las monocapas de grafeno conservan su estructura hexagonal panal de abeja y los enlace C-C permanecen intactos, la estructura de bandas de ambas estructura preservan los conos de Dirac, lo que demuestra que la superficie GaN(0001) es un excelente sustrato para el grafeno.Abstract. In this doctoral thesis, a detailed of the carbon-GaN system was carried out. First, the structural and electronic properties of the compounds CxGa1-xN and CxGaN1-x (x = 0.25, 0.50 y 0.75) were studied. At all concentrations, it was found that it is energetically more favorable that the atoms of C occupy the positions of the atoms of N. Next, the adsorption, diffusion, and incorporation of atoms of C on the GaN(0001) surface in the 2x2 geometry were studied. We found that the energetically most favorable structure corresponds to the model C-H3, or the model of carbon located at the H3 site, while the adsorption of a carbon atom on an atom of Ga (site T1) is totally unfavorable, the diffusion of carbon atoms on the surface has a diffusion barrier for the migration of atoms of C from H3 to T4, passing through the Bredge Br point of approximately 1.44 eV, and is at 1.037 eV when the migration is from T4 to H3. For the incorporation of atoms of C on the GaN(0001) surface, the carbon atoms prefer to occupy sites of the atoms of N in the higher bilayer. This indicates that the migration of atoms of C to the lower layers of GaN is very unlikely. Finally, a detailed study of the growth of a monolayer of graphene on the surface of GaN(0001) was carried out. Around 50 structures for the graphene/GaN(0001) system were analyzed, of which the structures 3√3Doctorad

Computational calculation of the magnetic properties of MnO/ZnO superlattice

En este trabajo se realizaron cálculos por primeros principios basados en la Teoría del Funcional de la Densidad, con el fin de investigar las propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas de la superred MnO/ZnO en la estructura wurtzita. Se utilizó el método Ondas Plana Aumentadas y Linealizadas Potencial Completo (FP LAPW), tal como está implementado en el código computacional Wien2k. Los efectos de intercambio y de correlación entre los electrones fueron tratados por medio de la Aproximación de Gradiente Generalizado (GGA) de Pedew, Burke y Ernzerhof (PBE). El análisis de las propiedades estructurales muestran que el valor del módulo de volumen es alto, por tanto, esta superred es bastante rígida y es buena candidata para aplicaciones en dispositivos que deban trabajar altas temperaturas, altas potencias y en recubrimientos duros. Los estudios de la densidad estados muestran que la superred posee un comportamiento semimetálicos con polarización de espín en el estado base del 100% y un momento magnético de 5 μβ/atomo-Mn, el estado ferromagnético proviene de la hibridación y polarización de los estados Mn-3d en mayor contribución y de los orbitales O-2p en menor contribución que atraviesan el nivel de Fermi. Debido a esta propiedad la superred puede ser potencialmente usada en espintrónica.First-principle calculations were performed in order to investigate the structural, electronic and magnetic properties of 1x1 MnO/ZnO superlattice in the wurtzite-type structure. The full-potential linearized augmented-plane-wave (FP-LAPW) method was used, as implemented in the WIEN2k computational code. Exchange and correlation effects are treated using the generalized gradient approximation (GGA) of PerdewBurke-Ernzerhof (PBE). The analyze of the structural properties show that the value of the bulk moduli is high, therefore is quite rigid and this feature makes them good candidates for possible application in devices that have to operate at high temperatures, under high power, and in hard coatings. The electronic density studies show that the MnO/ZnO superlattice have a half-metallic behavior with a magnetic spin polarization of 100% and a magnetic moment of 5 µβ/atom-Mn in the ground state. The ferromagnetic state comes from the hybridization of the Mn-3d and O-2p states that cross the Fermi level. This superlattice is a good candidate for spintronic applications

Diseño y elaboración del programa de Salud Ocupacional de la empresa "O. C. la Economía" Tunja

147 hojas : ilustraciones, tablasEl trabajo desarrolla el programa de salud ocupacional que permite mejora la calidad de vida y el bienestar del trabajador en la organización y con la implementación del mismo se genera un mejor clima laboral, en el desempeño de las funciones asignadas en la empresa O.C LA ECONOMÍA de la ciudad de Tunja.Incluye bibliografía: (hojas 116)Incluye anexosPregradoAdministrador de Empresa

Propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas de la multicapa MnN/GaN: un estudio ab initio

En este trabajo se realizan cálculos de primeros principios para investigar la estabilidad estructural, las propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas de la multicapa 1x1 MnN/GaN. Los cálculos fueron realizados utilizando el método ondas planas aumentadas y linealizadas FP-LAPW, como está implementado en el código wien2k. Se encontró que la fase más favorable de cristalización para la multicapa es la hexagonal tipo wurtzita, con posibilidad de adoptar, mediante presión externa, la fase NaCl; así mismo, pudo verse que la presión de transición es ~ 9,4 GPa. A partir de la densidad de estados, se observó que la multicapa posee un comportamiento metálico y un momento magnético de 4 magnetones de bohr/ celda. Por lo tanto, la multicapa se puede utilizar como un posible contacto metal/semiconductor y en espintrónica

Multicapas VN/TiN, CrN/TiN y MnN/TiN, nuevos materiales para recubrimientos duros: un estudio AB initio

Context: This paper presents an ab initio study of the structural and electronic properties of the multilayers VN / TiN, CrN / TiN and MnN / TiN was carried out in the structure sodium chloride (NaCl).Methods: Computational calculations were executed with the Quantum ESPRESSO code, using the pseudo-potential method.Results: The results of the structural properties reveal that the volume modulus of the multilayers VN/TiN, CrN/TiN and MnN/TiN is greater than that of the binary compounds TiN, VN, CrN and MnN. In addition, the results of the density of states show that the multilayers have a ferromagnetic behavior determined by the hybrid states V-3d, Cr-3d, Mn-3d and the N-2p, and Ti-3d states that cross the Fermi level.Conclusions: Multilayers have greater hardness than individual binary compounds. On the other hand, these multilayers can be potentially used in hard coatings, in devices that must operate at high temperatures and at high power.Contexto: En este trabajo se realizó un estudio ab initio de las propiedades estructurales y electrónicas de las multicapas VN/TiN, CrN/TiN y MnN/TiN en la estructura cloruro de sodio (NaCl).Metodología: Los cálculos computacionales se ejecutaron con el código Quantum ESPRESSO, utilizando el método del pseudopotencial.Resultados: Los resultados de las propiedades estructurales revelan que el módulo de volumen de las multicapas VN/TiN, CrN/TiN y MnN/TiN es mayor que el de los compuestos binarios TiN, VN, CrN y MnN. Además, los resultados de la densidad de estados muestran que las multicapas poseen un comportamiento ferromagnético determinado por los estados híbridos V-3d, Cr-3d, Mn-3d y los estados N-2p y Ti-3d que atraviesan el nivel de Fermi.Conclusiones: Las multicapas poseen mayor dureza que los compuestos binarios individuales. Por otro lado, estas multicapas pueden ser potencialmente usadas en recubrimientos duros, en dispositivos que deban funcionar a altas temperaturas y a altas potencias

SIMULACIÓN DEL ESPECTRO EPR DEL RADICAL CO2-

La  dosimetría EPR se basa en el hecho de que las radiaciones ionizantes interaccionan con el tejido mineralizado, en este caso es esmalte dental y tejido óseo, generan los radicales CO2- estables a temperatura ambiente y de larga vida cuya concentración depende de la dosis recibida. La cuantificación de estos radicales libres se hace por EPR, cuyo espectro característico consta de dos líneas, una muy intensa y otra de menor intensidad. En este trabajo identificamos teóricamente estas dos líneas solucionando el Hamiltoniano de espín electrónico y  simulando el espectro experimental, encontramos que el espectro ERP del radical CO2- es producido por la interacción del espín del electrón desapareado con el campo magnético externo y que el radical CO2- está ubicado en una simetría local axial

Estudio de la caída libre desde marcos de referencia no inerciales usando herramientas computacionales-Free fall study from non inertial reference frames using computational tools

Se elaboró una propuesta para la enseñanza e implementación del modelo de Galileo (descripción del movimiento del punto material —partícula— en el espacio y en el tiempo) en los cursos de física para ciencias e ingeniería, realizando una clase de física mediante la resolución de problemas no convencionales, específicamente la descripción de la caída libre desde sistemas de referencia no inerciales. En particular, se considera en el espacio bidimensional de coordenadas un observador inercial en el origen de coordenadas, que percibe un sistema de dos partículas con la propiedad masa m, con diferentes posiciones iníciales y velocidades iniciales, que están en presencia del campo gravitacional g , y se resuelve el problema desde sistemas de referencia no inerciales montados en las partículas 1 y 2. Se realizó una animación apoyados en el uso de nuevas tecnologías computacionales (el software Interactive Physics)

IMPLEMENTACIÓN DE LABORATORIO DE INGENIERÍA INVERSA PARA LA MANUFACTURA DE PIEZAS MECÁNICAS (IMPLEMENTATION OF REVERSE ENGINEERING LABORATORY FOR THE MANUFACTURE OF MECHANICAL PARTS)

Resumen La manufactura de piezas mecánicas ha ido evolucionando a través del tiempo. Con la llegada de nuevas tecnologías, como la digitalización de piezas por medio de escáner 3D y la realización de prototipos utilizando manufactura aditiva, el diseño y manufactura mecánica han cambiado drásticamente. Existen numerosas ventajas para migrar de la manufactura tradicional y utilizar estas nuevas tecnologías, principalmente es la reducción de tiempo de modelado de piezas complejas y la reducción de costos de fabricación al disminuir los errores corroborando la pieza a través de prototipos. En este proyecto se implementó un laboratorio de ingeniería inversa para asistir y capacitar a una empresa de manufactura de piezas mecánicas y herramientas. Se les presento el uso de equipo y software de vanguardia y se les propuso etapas de mejora para su proceso de fabricación. Palabras Clave: Escáner 3D, Impresora 3D, Ingeniería Inversa, Manufactura. Abstract The manufacture of mechanical parts has evolved over time. With the arrival of new technologies, such as the digitization of parts by means of 3D scanners and the realization of prototypes using additive manufacturing, the design and mechanical manufacturing have changed dramatically. There are numerous advantages to migrating from traditional manufacturing and using these new technologies, mainly it is the reduction of time for modeling complex parts and the reduction of manufacturing costs by reducing errors corroborating the part through prototypes. In this project, a reverse engineering laboratory was implemented to assist and train a company that manufactures mechanical parts and tools. They were introduced to the use of equipment and software, and improvement stages were proposed for their manufacturing process. Keywords: 3D Printer, 3D Scanner, Manufacture, Reverse engineering

Gestos, tecnologías y sociedades: Tendencias y emergencias en tiempos de pospandemia

La tecnología hace parte de la humanidad como el medio con el cual la sociedad externaliza, apropia y articulasu existencia con los territorios y otras especies. Su fuerza instrumental responde a unas adaptaciones que en el último siglo han consolidado una relación de interdependencia con la aparatología al tiempo que se han modificado ritmos, lenguajes y formas de concebir la realidad. La tecnología se ha convertido en un agente inherente de la sociedad, y es uno de los factores que afecta y cambia el comportamiento humano y las dinámicas sociales, muestra de esto se evidenció en la pandemia del Coronavirus. Periodo en donde el Estado, la industria, la salud, la educación, etc., reinventaron sus procesos para dar continuidad a la estructura de la vida cotidiana

Efectos de la ampliación de las fronteras agropecuarias en el complejo cenagoso del Bajo Sinú para los años 1970-2019

El presente trabajo de investigación presenta unas aproximaciones analísticas del efecto de la ampliación de las fronteras agrícola y ganadera en el Complejo Cenagoso del Bajo Sinú, donde se centra en el análisis de variables como perdida del espejo de agua, deforestación y adecuación de tierras para dichas actividad, mediante procesamientos de imágenes satelitales para diferentes periodos de tiempo, de igual forma se hacen unas aproximaciones de los factores tanto naturales como antrópico que afecta la flora y fauna asociada al cuerpo de agua del complejo que ha causado la disminución de la población de avifauna y peces, así mismo se describe la modificación del caudal del río Sinú a la que lo habitantes ya estaban acostumbrados por parte de la hidroeléctrica Urrá y por último se describen los usos permitido que no para el complejo cenagoso con el fin de la conservación y mujer aprovechamiento de este.CAPITULO I PROPUESTA DE INVESTIGACIÓN ............................................................... 91.1. DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ........................................ 91.2. JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................ 131.3. OBJETIVOS ................................................................................................................. 151.3.3. Objetivo general .......................................................................................................... 151.3.2. Objetivos específicos ................................................................................................... 151.4. ASPECTOS TEÓRICO-CONCEPTUALES ............................................................. 161.4.1. Antecedentes ................................................................................................................ 161.4.2. Marco teórico ............................................................................................................... 201.4.3. Marco conceptual ........................................................................................................ 211.4.4. Marco Normativo ........................................................................................................ 231.4.5. Marco espacial ............................................................................................................. 251.5. METODOLOGÍA ........................................................................................................ 26CAPITULO II. EXPANSIÓN DE LAS FRONTERAS AGROPECUARIA SOBRE EL COMPLEJO CENAGOSO DEL BAJO SINÚ 1970-2018 ...................................................... 282.1. ASPECTOS ECONÓMICOS DEL COMPLEJO CENAGOSO DEL BAJO SINÚ . 282.2. EXPANSIÓN DE LAS FRONTERAS AGRÍCOLA Y GANADERA 1970-2018 ...... 302.2.1. Variación de las áreas de cultivos y el número de cabeza d ganado 2001-2018 ......... 322.2.2. Adecuación de tierras para la expansión de las fronteras agrícolas y ganaderas ........ 332.3. EFECTOS DE LA EXPANSIÓN AGROPECUARIA EN EL COMPLEJO CENAGOSO DEL BAJO SINÚ ............................................................................................ 362.3.1. Desecación de humedales ............................................................................................ 362.3.2. Deforestación de Bosques ........................................................................................... 41CAPITULO III. CAMBIOS EN LA COMPOSICIÓN DE LA BIODIVERSIDAD DEL COMPLEJO CENAGOSO DEL BAJO SINÚ COMO CONSECUENCIA DE PROCESOS NATURALES Y ANTRÓPICOS. ............................................................................................. 443.1. EFECTOS DE LA DE ACTIVIDAD ANTRÓPICA A LA BIODIVERSIDAD ASOCIADA AL COMPLEJO CENAGOSO ....................................................................... 443.1.1. Flora acuática y su importancia en el complejo cenagoso ........................................... 443.1.2. Avifauna asociada al complejo cenagoso .................................................................... 463.1.3. Disminución en variedad y cantidad de peses ............................................................. 48CAPITULO IV. PROYECTO HIDROELÉCTRICO URRÁ Y SU IMPACTO EN EL COMPLEJO CENAGOSO DEL BAJO SINÚ ........................................................................ 504.1. GENERALIDADES DEL PROYECTO URRÁ ........................................................... 504.1.1 Marco legal de operación ............................................................................................. 504.2. IMPACTO DE LA CONSTRUCCIÓN DE URRÁ. ..................................................... 514.2.1. Modificación del caudal del río Sinú ........................................................................... 514.2.2. Incumplimiento en sus obligaciones por parte de Urrá ............................................... 53CAPITULO V. NIVELES DE MANEJO Y USO DEL COMPLEJO CENAGOSO DEL BAJO SINÚ ................................................................................................................................. 54CONCLUSIONES....................................................................................................................... 60REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................................... 62PregradoGeógrafo(a