En esta sección se puede encontrar información sobre las tesis realizadas en nuestro Programa
Nombre de la graduada: María Carolina Gaete Coloma
Título de la tesis: Circulación superficial de la bahía Todos Santos, Baja California, México medidas con radares de alta frecuencia
Fecha de Defensa Tesis: 23 de diciembre 2014
Área de desarrollo y profesor guía: Oceanografía Física - Dr. Luis Soto
Resumen: A partir de una serie de datos de corrientes superficiales medida por radar de alta frecuencia se caracterizan los patrones de circulación de la bahía Todos Santos para el periodo julio 2009 hasta julio del 2013. Este trabajo tiene como objetivo central estudiar la variabilidad espacio temporal de las corrientes superficiales de la Bahía Todos Santos-México utilizando series de vientos y radares HF, en dos escalas temporales (diaria y anual). En la escala horaria, la intensidad máxima de la circulación superficial la alcanza entre la primera y segunda horas después de los intensos pulsos del viento, este desfase temporal depende del periodo estacional. En la escala estacional, la climatología muestra que la circulación superficial está dominada por un intenso flujo proveniente del Sistema de Corrientes de California. Esta robusta corriente se bifurca en dos ramas (una hacia Punta Banda y la otra hacia Punta Morro) al interaccionar con la pluma proveniente del Estero Punta Banda. Las funciones empíricas Ortogonales Complejas a través de sus estructuras espaciales rescatan los giros anticiclónicos que no se evidencian en la climatología.
Nombre del graduado: Nicolás Mayorga Faúndez
Título de la tesis: Variabilidad espacio temporal del régimen de Corrientes frente a la península de Mejillones usando un modelo numérico ROMS forzado con el modelo de calentamiento global IPSL-CM4 en el periodo 2003-2033
Fecha de Defensa Tesis: 30 de diciembre 2015
Área de desarrollo y profesor guía: Oceanografía Física - Dr. Luis Soto
Resumen: Se usó el modelo hidrodinámico ROMS para estudiar las perturbaciones en la península de Mejillones en el régimen de corrientes marinas y determinar su variabilidad ante escenarios del calentamiento global que exceden los índices normales de concentración de CO2. Las simulaciones ROMS fueron realizadas en dos fases: I Fase: Para la implementación y validación se usaron los datos de entradas provenientes de diversas bases de datos, ej., COADS, NCEP y SODA para el período 1983-2008. Las salidas de ROMS fueron comparadas con datos in-situ provenientes del satélite AVHRR para la temperatura superficial del mar (TSM) e hidrográficos obtenidos de cruceros oceanográficos. La validación del modelo mostró una alta coherencia con las estructuras de TSM y salinidad. II Fase: El ROMS fue alimentado con las salidas del modelo global IPSL-CM4 propuesto por el Panel intergubernamental sobre el Cambio Climático considerando el escenario más extremo de Cambio Climático, es decir, el cuádruple de concentración de CO2 [~1024 ppm; IPCC, 2007]. El estudio abarcó el periodo 2003-2033. Los resultados muestran que la península de Mejillones es responsable de las bifurcaciones de las corrientes y la generación de giros de mesoescala por el lado Norte de la bahía de Mejillones. De acuerdo al modelo se espera hacia el 2033 una disminución de la intensidad de las corrientes superficiales que bordean la península. Los resultados obtenidos en la tesis pueden ser empleados en estudios de acoplamiento físico-biológico, teniendo en cuenta la alta productividad y diversidad biológica de esta región de Chile.
Nombre del graduado: Carlos Ríos Morales
Título de la tesis: Modelos pre-Inflacionarios y las anomalías en la radiación cósmica de fondo
Fecha de Defensa Tesis: 14 de enero 2016
Área de desarrollo y profesor guía: Cosmología - Dr. Pedro Labraña
Resumen: El Modelo Cosmológico Estándar es exitoso en la descripción del paradigma inflacionario como son los problemas del horizonte, la planitud, los monopolos y la formación de estructuras. Sin embargo, las recientes mediciones realizadas por el satélite Planck reportan que las anisotropías en la temperatura de la Radiación Cósmica de Fondo (CMB) presentan un déficit en la amplitud de su espectro de potencia para bajos multipolos, que no puede ser explicado por este modelo. Existe además una anomalía en la Radiación Cósmica de Fondo conocida como Asimetría Hemisférica, que ha sido medida por el satélite WMAP y confirmada por el satélite Planck que tiene relación con la existencia de una diferencia entre las fluctuaciones de temperatura de la Radiación Cósmica de Fondo entre dos hemisferios del cielo separados aproximadamente por la eclíptica. En el presente trabajo se explora la teoría de los Universos Emergentes como alternativa al Modelo Cosmológico Estándar y al paradigma inflacionario, para intentar explicar las anomalías detectadas en la Radiación Cósmica de Fondo. La teoría de los Universos Emergentes se basa en que el Universo no tuvo un origen sino más bien que este ha existido desde siempre, evolucionando desde un Estado Estático de Einstein a un estado de expansión inflacionaria. Se encuentra que el modelo predice una pérdida en la amplitud a bajos multipolos del espectro de potencia de la anisotropía en la temperatura y que existe una dependencia en la escala para la amplitud de modulación de la asimetría hemisférica, en concordancia con los datos del satélite Planck. Finalmente, se calculan algunos parámetros cosmológicos relevantes que se encuentran en concordancia con los valores reportados por el satélite Planck.
Nombre del graduado: Ismael Cáceres Astudillo
Título de la tesis: Estudio sobre la oscilación subarmónica en un medio granular cuasi dos dimensional vibrado verticalmente con base inclinada
Fecha de Defensa Tesis: 18 de enero 2017
Área de desarrollo y profesor guía: Materia Condensada - Dr. Dino Risso
Resumen: El trabajo de la tesis consiste en un estudio con simulaciones de granos esféricos vibrofluidizados que colisionan inelásticamente entre si sobre una base vibrante. Al vibrofluidizar los granos de esta manera y bajo ciertas frecuencias el sistema presenta un fenómeno de oscilación al que llamamos patrón subarmónico. Esta oscilación se manifiesta visiblemente en el contorno superficial. La primera parte de este trabajo consistía en definir un mecanismo para caracterizar el manto superficial del conjunto de partículas. Una vez obtenida la función de contorno superficial, se extrajo a partir de él una longitud de onda la que permitió estimar una relación de dispersión, siendo la relación de dispersión asociada a aguas poco profundas la que más se acercaba a la relación experimental. Cuando la base oscilante se inclina, el patrón subarmónico comenzará a deslizarse en una dirección privilegiada. Se ha medido la velocidad con que se desliza el patrón subarmónico en función de la inclinación de la base. Finalmente se desarrolló un modelo 1-D para describir el mecanismo de deslizamiento del patrón asumiendo que la asimetría que genera el deslizamiento es la longitud de onda, la cual depende de la profundidad y por lo tanto será mayor en un lado que en el otro.
Nombre de la graduada: Evelyn Riveros Sepúlveda
Título de la tesis: Estudio hidrodinámico de modelos dos dimensionales de sistemas granulares someros
Fecha de Defensa Tesis: 27 de marzo 2017
Área de desarrollo y profesor guía: Materia Condensada - Dr. Dino Risso
Resumen: En esta tesis se propuso un modelo simulacional efectivo cuasi dos dimensional para un sistema de discos monodispersos, el que permite imitar la dinámica de un sistema de monocapa real agitado verticalmente. Para ello, se modeló la regla de interacción entre discos por medio de un coeficiente de restitución dependiente de la velocidad relativa de acercamiento. Esta interacción permite tener en cuenta el efecto de inyección de energía de la base vibrante y reproducir la dinámica de los granos reales conduciendo al sistema a un estado de equilibrio estacionario y homogéneo, donde se estudiaron las propiedades cinéticas de la distribución de velocidades del sistema e hidrodinámicas de las fluctuaciones en torno al estado estacionario. Se comprobó que en el estado estacionario la tasa de energía es cero, lo que permitió obtener la temperatura teórica estacionaria del sistema y compararla con la obtenida mediante simulaciones, logrando buen acuerdo entre ambas. También se determinó la tasa de colisión disco-disco y presión granular, tanto teórica y simulacionalmente obteniendo un buen acuerdo entre ambas. En el caso de la presión simulacional estacionaria mostró dependencia con la densidad del medio, lo que es consistente con los modelos propuestos en la literatura para sistemas de discos duros. En particular se compararon los resultados con los modelos de Henderson y Luding. El análisis de fluctuaciones permitió distinguir dos regímenes característicos de estos sistemas (inelástico y cuasi-elástico) y obtener varias propiedades y coeficientes.
Nombre del graduado: Marcel Andrés Morales López
Título de la tesis: Variabilidad espacio temporal de la energía cinética promedio frente al borde oriental del Pacífico Sur mediante modelación numérica
Fecha de Defensa Tesis: 20 de abril 2017
Área de desarrollo y profesor guía: Oceanografía Física - Dr. Luis Soto
Resumen: El borde Oriental del Pacífico Sur (21°S-40°S) se caracteriza por presentar una gran variabilidad asociada a fenómenos de surgencia costera en complicidad con la forma irregular de la línea de costa generando la propagación de intensos remolinos de mesoescala configurando hacia la zona oceánica centros alta variabilidad en la energía cinética promedio (ECP). El objetivo general de este trabajo es estudiar la variabilidad espacio-temporal de la ECP frente al borde Oriental del Pacífico Sur usando el modelo hidrodinámico regional (ROMS) para el periodo 1983-2007. Usando los resultados de ROMS (altura nivel del mar, Temperatura y Salinidad) se calculó la energía cinética en una franja paralela a la costa hasta una profundidad del 1000 m y mediante climatologías y funciones empíricas ortogonales se analizó la escala anual e interanual de ECP. Se encuentran diversos centros de alta ECP a lo largo de la costa y estos se generan principalmente frente a líneas de costa en forma irregulares (Puntas). Además, se observó un predominio estacional asimétrico con la latitud de los núcleos de alta ECP, es decir, en la zona central predomina una señal semianual y el resto son estacionales. Se concluye que el principal causante de esta oscilación temporal con la latitud de los intensos núcleos de ECP son señales de origen ecuatorial.
Nombre del graduado: Hobby Cossio Carrasco
Título de la tesis: Universos emergentes estables vía túnel cuántico
Fecha de Defensa Tesis: 21 de abril 2017
Área de desarrollo y profesor guía: Cosmología - Dr. Pedro Labraña
Resumen: A pesar del éxito del Modelo Cosmológico Estándar al explicar la expansión del universo, la existencia y la naturaleza de cuerpo negro del fondo cósmico de microondas, y la abundancia de elementos ligeros, la pregunta de si el universo tuvo un principio, o ha existido eternamente, está lejos de tener una respuesta clara. En respuesta a esta cuestión, se han ideado teoremas sobre singularidades, como el teorema Borde-Guth-Vilenkin, que se aplican en el contexto inflacionario, mostrando que un universo donde ocurre inflación es geodésicamente incompleto. De acuerdo con estos teoremas, el universo tiene necesariamente una singularidad inicial. Sin embargo, recientemente, han sido estudiados modelos cosmológicos que no satisfacen las suposiciones geométricas de estos teoremas. Éstos son los modelos de Universos Emergentes. El paradigma del universo emergente representa un esfuerzo para construir una cosmología inflacionaria sin una singularidad clásica en el pasado. En esta tesis proponemos un esquema, dentro del contexto de teorías de Jordan-Brans-Dicke, para un escenario de universo emergente, donde el universo está inicialmente en un verdadero estado estático, el cual es mantenido por un campo escalar localizado en un vacío falso. En este esquema el universo abandona el estado estático cuando, por efecto túnel cuántico, el campo escalar decae a un estado de vacío verdadero, generando una burbuja que una vez materializada se expande y dentro de la cual estaría nuestro universo.
Nombre del graduado: Cristóbal Gatica Ilufí
Título de la tesis: Estimación de rugosidad en tableros mediante interferometría de speckle
Fecha de Defensa Tesis: 15 de noviembre 2017
Área de desarrollo y profesor guía: Técnicas no Destructivas - Dr. Erik Baradit
Resumen: La técnica de interferometría de speckle, es una herramienta ampliamente utilizada para llevar a cabo mediciones no invasivas en distintos tipos de materiales, basándose principalmente en la iluminación de objetos mediante luz láser. Entre las aplicaciones de esta técnica, se destaca la evaluación de las características que poseen los objetos sólidos, en particular, la rugosidad superficial. En este sentido, la industria forestal maderera tiene requerimientos concretos en cuanto a la caracterización de sus productos, como por ejemplo el conocimiento rápido y efectivo de la rugosidad superficial de distintos tipos de tableros. El objetivo de este trabajo es la determinación del parámetro de la rugosidad en tableros usando la técnica antes mencionada. El método propuesto utiliza un montaje experimental óptico y un sistema de procesamiento de imágenes, las cuales llevan información de las características superficiales de los tableros en estudio mediante las intensidades del speckle. Los resultados obtenidos por medio de esta técnica, muestran que no hay diferencias significativas con respecto a las mediciones realizadas por medio de un rugosímetro mecánico.
Nombre del graduado: Claudio Andrés Catalán Huenchur
Título de la tesis: Variabilidad espacio temporal de procesos de mesoescalas frente a Punta Lavapié, mediante el análisis de las salidas del modelo ROMS
Fecha de Defensa Tesis: 27 de abril 2018
Área de desarrollo y profesor guía: Oceanografía Física - Dr. Luis Soto
Resumen: Se estudia como interaccionan las corrientes limítrofes o costeras con líneas de costa de forma irregular, como es el caso de Punta Lavapié. Esta particular forma irregular de la línea de costa provee un escenario de interés para el estudio de las perturbaciones sobre las corrientes costeras generadas por el régimen de vientos estacionales. Para caracterizar las variables ambientales océano-atmósfera y los patrones de circulación superficial y vertical, se utilizó el modelo hidrodinámico Regional Ocean Modeling System (ROMS). El modelo fue forzado con datos provenientes de diversas agencias internacionales (GLORYS, COADS, NCEP y SODA) para el período 1994-2015. Las variables de salida obtenidas, como, temperatura superficial del mar, salinidad y campos de velocidad zonal y meridional, fueron analizadas por diversos métodos estadísticos (Climatologías, FEOs, FEOC). La validación de los datos obtenidos a través del modelo hidrodinámico fue realizada mediante análisis de trabajos anteriores, en donde utilizan imágenes satelitales de la TSM, hidrográficos y datos in-situ a través de ADCP para caracterizar los procesos de mesoescala y de circulación superficial. Estos resultados muestran una alta coherencia en magnitud con las estructuras mostradas en los análisis de las salidas del modelo. Los resultados presentados en este trabajo muestran que a partir de la irregular forma de la línea de costa y en particular Punta Lavapié las corrientes se bifurcan en tres ramas, generando desprendimientos y giros hacia el sur y el norte, además de interaccionar con el Golfo de Arauco. Finalmente, los trazadores Lagrangianos estacionales se advectan hacia el norte durante las estaciones de primavera, verano y otoño, en cambio, este sistema se reversa hacia el sur durante el invierno.
Nombre del graduado: Cristian Navarrete Medina
Título de la tesis: Confección de un diodo Schottky de película delgada y su potencial aplicación en la detección de microondas
Fecha de Defensa Tesis: 18 de octubre 2018
Área de desarrollo y profesor guía: Materia Condensada - Dr. Arturo Fernández
Resumen: Distintos semiconductores son utilizados actualmente como foto-sensores y rectificadores. En este sentido, la utilización de éstos en forma de película delgada tiene aplicaciones interesantes, como por ejemplo, celdas solares y dispositivos opto-electrónicos. Una de las formas más económicas y escalables de fabricar películas delgadas semiconductoras es la deposición por baño químico. En esta tesis, se presenta la fabricación y caracterización de diodos de barrera Schottky de películas delgadas, formada por sulfuro de cadmio dopado con aluminio, a las que posteriormente se les depositó plata y oro por pulverización catódica. La caracterización estructural y morfológica de las películas delgadas se realiza mediante difracción de rayos X y microscopía de fuerza atómica; la caracterización óptica se realiza con espectrofotometría UV-NIR y la caracterización eléctrica mediante el análisis de curvas corriente/voltaje. Finalmente, se estudian los cambios en las curvas corriente/voltaje que tienen los diodos Schottky frente a la incidencia de radiación de microondas, de manera de usarlo como un potencial detector.
Nombre del graduado: Carlos Rodríguez Benites
Título de la tesis: Cosmologías con expansión acelerada
Fecha de Defensa Tesis: 17 de abril 2019
Área de desarrollo y profesor guía: Cosmología - Dr. Mauricio Cataldo
Resumen: La cosmología moderna se fundamenta en la Relatividad General para describir el Universo a través del modelo cosmológico estándar, este modelo tiene muchos aciertos al ser contrastado con los datos observacionales, sin embargo presenta algunos problemas conceptuales, como son el problema de la constante cosmológica y el problema de la coincidencia. Es así que con la finalidad de explorar alternativas al modelo cosmológico estándar estudiamos un Modelo de energía oscura holográfica con interacción cosmológica, en un Universo de Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker que contiene bariones, radiación, materia oscura fría y energía oscura en el marco de la Relatividad General. Consideramos una interacción fenomenológica en el sector oscuro, cuyo término de interacción es una combinación lineal de los componentes oscuros del Universo. Con el modelo propuesto obtuvimos las expresiones algebraicas para los parámetros cosmológicos de nuestro interés, como son: el parámetro de densidad, de desaceleración y de coincidencia. Luego, realizamos el contraste de este modelo a la luz de datos observacionales de supernovas tipo Ia, oscilaciones acústicas de bariones, radiación cósmica de fondo y cronómetros c ósmicos, así obtuvimos los valores de mejor ajuste para los parámetros holográficos y de interacción y finalmente realizamos un análisis de comparación bayesiana del modelo holográfico de interacción con el modelo cosmológico estándar.
Nombre del graduado: Roberto Aedo García
Título de la tesis: Estudio de un sistema de medición del contenido de humedad en fardos reciclados a través de técnicas de microondas
Fecha de Defensa Tesis: 23 de agosto 2019
Área de desarrollo y profesor guía: Técnicas no destructivas - Dr. Ricardo Bustos
Resumen: En el proceso de compra de materia prima para la industria del reciclaje, en partícular fardos de cartón y papel reciclados, es vital conocer el contenido de agua en el material a la hora de fijar los precios. A pesar de que existen diferentes técnicas de instrumentación que logran cuantificar el contenido de humedad en diferentes aplicaciones, en esta tesis se busca una alternativa basada en una técnica de microondas para un proceso en línea en la industria del reciclaje. Para esto se realizaron a escala de laboratorio mediciones en diferentes probetas que simulan las características de los fardos a distintos contenidos de humedad. Se estudiaron dos técnicas de microondas a espacio libre. Por un lado la cuantificación de la interacción entre el material y las microondas se logra a través de mediciones de potencia transmitida en un rango de frecuencia de los 3.84-12.5[GHz], mientras que como técnica complementaria y exploratoria se realizaron mediciones de los parámetros de Scattering. El propósito principal de este trabajo es evaluar la factibilidad de utilizar microondas para estimar la masa de agua en los fardos, determinando sus limitaciones y ventajas para dar el inicio a un prototipo de aplicación industrial. La metodología propuesta se basa en la medición de espacio libre con antenas de microondas y diodos detectores para mediciones de potencia transmitida y de dos antenas para el caso de mediciones de los parámetros S. Los datos se obtienen directamente usando la instrumentación disponible, se procesan y acondiciona para su posterior análisis. Los resultados obtenidos se muestran en gráficos que establecen la relación entre las variables medidas y los cambios en el contenido de humedad. Se determinan los rangos de medición de potencias y como varía esta cuando cambia el contenido de humedad de las muestras de estudio. Luego se miden los parámetros de Scattering con los cuales se presentan los resultados para ser una técnica a desarrollar. Al final se realiza un análisis exploratorio de los datos (EDA) utilizando técnicas estadísticas y de machine learning.
Nombre del graduado: Rodrigo Muñoz Pantoja
Título de la tesis: Fabricación y caracterización de una celda solar de película delgada CdS/PbS con agentes dopantes
Fecha de Defensa Tesis: 3 de septiembre de 2019
Área de desarrollo y profesor guía: Materia Condensada - Dr. Arturo Fernández
Resumen: Una de las alternativas viables para solucionar el problema energético y medioambiental es la utilización de energía solar fotovoltaica en reemplazo de combustibles fósiles, que son una de las causas del problema original. Dentro de la tecnología fotovoltaica existente, las celdas solares de película delgada han sido de importancia creciente en la industria e investigación. A la vez, la deposición por baño químico (CBD) es una forma simple y de bajo costo para sintetizar una amplia gama de semiconductores depositados sobre distintos substratos. Mediante esta técnica, es posible investigar la fabricación y propiedades físicas de celdas solares creadas a partir de la deposición sucesiva de dos semiconductores de distintas características. En este trabajo, se obtuvieron películas delgadas de sulfuro de cadmio (CdS) y sulfuro de plomo (PbS) utilizando la técnica de deposición por baño químico, dopándolas con aluminio (Al) y se estudiaron sus propiedades ópticas, estructurales y morfológicas, para luego fabricar celdas solares de heterounión CdS/PbS de manera de investigar el efecto del dopaje en la eficiencia de la celda manufacturada.
Nombre del graduado: Marcos Avendaño Montecinos
Título de la tesis: Estudio cualitativo y cuantitativo de topografías bajo pintura usando interferometría de speckle
Fecha de Defensa Tesis: 27 de Noviembre 2019
Área de desarrollo y profesor guía: Técnicas no destructivas - Dr. Erik Baradit
Resumen: La caracterización de superficies y recubrimientos de pintura es un área de interés tanto en las artes, las ciencias y la tecnología. El objetivo de esta tesis es estudiar topografías con la técnica metrología de speckle y procesamiento de imágenes para caracterizar en forma no destructiva una superficie cubierta con pintura. Esta tesis se realizó un estudio cuantitativo y cualitativo del proceso de secado de pintura de una muestra con perforaciones cuya topografía es conocida. Las perforaciones eran de forma cilíndrica y consistían de diferente diámetro y diferente profundidad. La técnica utilizada se basó en la aplicación de la interferometría óptica de speckle dinámico para obtener secuencias de imágenes. Estas imágenes fueron analizadas por medio de tres algoritmos de procesamiento: diferencias generalizadas (GD), método Fujii y algoritmo DJC2. Los resultados cualitativos obtenidos muestran la topografía de las perforaciones sin mayor diferencia entre los algoritmos utilizados. Los resultados cuantitativos para determinar la inactividad con datos acumulados se muestran mejor usando Fujii, mientras que con datos temporales el algoritmo DJC2 muestra mejor el punto de inactividad. Analizando los tiempos de inactividad por medio de la moda estadística se obtienen ajustes entre dichos tiempos y los volúmenes de las perforaciones. Agrupando los datos en forma conveniente se obtiene un grado de determinación máximo de R2=0,954.
Nombre del graduado: Juan Ortiz Camacho
Título de la tesis: Universos emergentes y su estabilidad clásica y cuántica
Fecha de Defensa Tesis: 20 de Diciembre 2019
Área de desarrollo y profesor guía: Cosmología - Dr. Pedro Labraña
Resumen:
La búsqueda de modelos cosmológicos sin singularidades iniciales ha llevado al desarrollo de los denominados modelos de Universos Emergentes (UE). En el esquema de los Universos emergentes, se supone que el universo emergió de un estado estático de Einstein eterno hacia el pasado a una fase inflacionaria. La mayoría de los modelos simples sobre UE sufren de inestabilidades, asociadas a la inestabilidad del universo ES. Esta inestabilidad es posible solucionarla alejándonos de la Relatividad General, considerando correcciones no perturbativas de las ecuaciones de campo de Einstein que estabilizan la solución estática. En esta tesis, se estudia la estabilidad cuántica del estado ES en el contexto de la teoría de JBD, siguiendo la aproximación semiclásica, y utilizando la ecuación de WDW. Para estudiar las contribuciones de gravedad cuántica de nuestro modelo construiremos la ecuación de WDW, transformando al hamiltoniano en un operador que actúa sobre una función de onda. Luego se aplica la restricción clásica adecuada para nuestro caso, de forma que nos permita desarrollar nuestro objetivo. La ecuación de WDW nos permitirá estudiar la estabilidad cuántica correspondiente a nuestro modelo clásico y esto se logra estudiando las propiedades del potencial asociado a la ecuación de WDW.
Nombre del la graduada: Susana Coquidan Castillo
Título de la tesis: Enfriamiento a gran escala de la Temperatura Superficial del Mar, modulada por el Esfuerzo del Viento y la Corriente Geostrófica
Fecha de Defensa Tesis: 28 de Mayo 2020
Área de desarrollo y profesor guía: Oceanografía Física - Dr. Luis Soto
Resumen:
En este estudio se evalúa la variabilidad estacional de la Temperatura Superficial del Mar (TSM) en el Pacífico Sur Oriental (5ºS - 40ºS, 70ºW-120ºW) mediante el uso de imágenes satelitales diarias de TSM, velocidad de Viento superficial y Altimetría para el periodo comprendido entre enero de 1995 a diciembre de 2015. Los análisis son representados mediante climatologías, diagramas Hövmoller, Funciones Empíricas Ortogonales Tradicionales y Complejas. Los resultados muestran una distribución no homogénea de la TSM en primavera-verano, generándose el atrapamiento de una extensa lengua de agua fría (> 1500 km) que se extiende hacia el noroeste, y que es mantenida durante ese periodo por la dinámica del esfuerzo del viento y la velocidad geostrófica. Los mecanismos que se proponen favorables para ralentizar el calentamiento de la superficie del mar en primavera-verano, son por el aporte de aguas frías costeras (asociadas a surgencia), la presencia de aguas de la zona subantártica que estarían siendo advectadas por la corriente geostrófica hasta una región limitada de la zona oceánica, y por último del rotacional del esfuerzo del viento al inducir un enfriamiento de la capa superficial en la región más oceánica del área de estudio.
Nombre del graduado: Jorge Gutiérrez Flores
Título de la tesis: Estudio de la deformacion por compresion de un premolar sin y con restauracion ceramica utilizando interferometra optica de speckle.
Fecha de Defensa Tesis: 08 de Octubre 2020
Área de desarrollo y profesor guía: Técnicas no destructivas - Dr. Erik Baradit
Resumen:
En esta tesis, usando interferometría óptica de speckle se cuantifican las deformaciones axiales que experimenta un premolar inferior sano durante la oclusión con su antagonista y luego se comparan con el mismo premolar restaurado con una corona cerámica. Se utilizó un dispositivo óptico en el cuál las superficies vestibulares de todos los premolares fueron iluminadas con luz láser y mediante el registro y restas de imágenes se midieron deformaciones axiales. Posteriormente, los mismos premolares fueron restaurados con una corona cerámica confeccionadas mediante el uso del sistema CAD. Se observó que las deformaciones promedios de los premolares sanos se encontraron en el rango 0.69 a 1.74 [um]. Para los mismos premolares restaurados con coronas cerámicas las deformaciones promedios se registraron en el rango 0.53 a 1.10 [um].
Nombre del graduado: Wilber Hernández Ojeda
Título de la tesis: Estructura y variabilidad de frentes termales en el Mar Interior de Chiloé y zona costera adyacente
Fecha de Defensa Tesis: 26 de Octubre 2020
Área de desarrollo y profesor guía: Oceanografía Física - Dr. Gonzalo Saldías
Resumen:
Los frentes oceánicos desempeñan un papel importante en los ecosistemas marinos. La importancia de los frentes se debe a su impacto tanto en la física como también en los procesos biogeoquímicos del océano. Datos in situ de la boya oceanográfica ubicada en Seno Reloncaví fue usada para validar datos satelitales y estudiar la variabilidad temporal de la TSM. Esta comparación de datos satélitales e in situ mostraron buena correlación. El objetivo de este trabajo es analizar la estructura y variabilidad de frentes termales superficiales en el Mar Interior de Chiloé (MIC) usando datos satelitales del producto Multi-scale Ultra-high Resolution (MUR) que contiene campos diarios de TSM con una resolución de 1 km para el periodo 2003-2019. Para la identificación de los frentes, se aplicó un método de detección frontal de Canny (1986) basado en gradiente para aumentar la precisión de la identificación frontal. A los campos de TSM se le realizaron diferentes análisis, incluyendo análisis armónico, Funciones Empíricas Ortogonales (FEO), cálculos de anomalías, desviación estándar y promedios climatológicos. Particularmente en el FEO, se analizó la series de tiempo y la respectiva comparación con los índices climáticos (MEI, PDO y SAM) como posibles responsables de la variabilidad en el MIC, en relación a la Probabilidad Frontal (PF), se muestra la variabilidad a interanual y estacional, esta ultima muestra una PF alta en verano-primavera y menores en invierno. Futuros análisis incluirán las descargas de los ríos a escala estacional en el MIC, los cuales serian responsable de la variabilidad de la TSM en nuestra zona de estudio.
Nombre del graduado: Freddy Vargas Mena
Título de la tesis: Estudio del efecto de nanopartículas de plata biosintetizadas en una celda solar de película delgada compuesta por sulfuros metálicos semiconductores dopados
Fecha de Defensa Tesis: 28 de Abril de 2021
Área de desarrollo y profesor guía: Materia Condensada - Dr. Arturo Fernández
Resumen:
Durante el desarrollo de esta tesis describimos el funcionamiento de una celda solar de película delgada (TFSC) depositada sobre substrato flexible, compuesta por sulfuros semiconductores y nanopartículas metálicas. Por medio de la técnica de deposición por baño químico (CBD) se sintetizaron ventanas ópticas, compuestas de CdS y ZnS. Asimismo, se confeccionaron capas de absorción de PbS. Se procedió a realizar un recubrimiento con nanopartículas de plata biosintetizadas mediante química verde (AgNPs) sobre películas semiconductoras. Estudiamos el efecto de estas nanopartículas en el funcionamiento de la celda fotovoltaica, mediante la caracterización de las propiedades físicas de sus componentes antes y después del recubrimiento, a través de técnicas como: espectrofotometría, microscopía de fuerza atómica, difracción de rayos X, y curvas características J-V bajo iluminación y oscuridad. Se reporta el efecto de las AgNPs en los parámetros fotovoltaicos de una celda solar multicapa compuesta de sulfuros metálicos semiconductores CdS/PbS con diferentes grados de dopaje de Al y Sn.
Nombre del graduado: Cristian Rojas Polanco
Título de la tesis: A modeling study of hydrographic and flow variability along the river-influenced coastal ocean off central Chile
Fecha de Defensa Tesis: 02 de Agosto de 2022
Área de desarrollo y profesor guía: Oceanografía Física - Dr. Gonzalo Saldías
Resumen:
La costa de Chile central tiene múltiples ríos los cuales se caracterizan por tener una marcada variación estacional. Pocos estudios se han realizado acerca de la variabilidad estacional de la extensión de las plumas de ríos. En este trabajo, analizamos los efectos sobre la hidrografía y el transporte meridional de la descarga de múltiples ríos en Chile central. Este estudio está enfocado en la escala de variabilidad intraestacional para lo cual se utilizaron los resultados de ocho a ̃nos de un modelo semi-realista. Nuestros resultados demuestran que la extensión de las plumas es mucho mayor durante el invierno que durante la primavera. Cambios en la forma de las plumas producidos por el viento revelan la alta importancia de la componente geostrófica en el océano costero de los ríos Biobío e Itata durante el invierno (primavera) después de vientos favorables para la subsidencia (surgencia). El flujo geostrófico fue importante durante la primavera y el invierno en la costa de los ríos Mataquito y Maule, después de vientos favorables para surgencia costera. La estratificación en invierno se asoció principalmente con el contenido de agua dulce en todas las regiones costeras y mostro una rápida respuesta al forzamiento del viento. La mezcla producida por el estrés del viento disminuyo durante la primavera, modificando la estratificación y disminuyendo la correlacionada variabilidad entre la estratificación y aguas de baja salinidad observada durante el invierno.
Nombre del graduado: Leonardo Salazar Alarcón
Título de la tesis: Cinética de solidificación de aleaciones mediante simulación molecular
Fecha de Defensa Tesis: 30 de Septiembre de 2022
Área de desarrollo y profesor guía: Materia Condensada - Dr. Roberto Rozas
Resumen:
Desde un punto de vista físico resulta interesante comprender mejor el fenómeno cristalizaci ón en escala nanoscópica. El crecimiento de cristales ocurre en líquidos que se encuentran bajo la temperatura de congelación. Por ejemplo, es posible observar el crecimiento de cristales en agua bajo cero grados centígrados a presión atmosférica. Son varios los factores que determinan la velocidad con la que avanza el frente de crecimiento de un cristal, a saber, la distancia del estado termodinámico del sistema respecto a la condición de equilibrio de fases y la movilidad de las partículas en el líquido. También es importante la anisotropía que presentan muchas propiedades de la interfase cristal-líquido ya que la velocidad de crecimiento de un cristal depende también de la orientación del cristal en contacto con el líquido.
Existen al menos tres modelos que describen la velocidad con la que crece un cristal en función de la temperatura, éstos son i) crecimiento limitado por difusión (DLT) o modelo de Wilson-Frenkel (WF) ii) crecimiento limitado por colisiones (CLT) también conocido como modelo de Broughton-Gilmer-Jackson (BGJ) y iii) modelo Phase Field (PF) hiperbólico de Galenko. En este estudio se realizará una comparación de los resultados de simulaciones de crecimiento respecto de la predicción de los modelos WF y BGJ que involucra la determinación independiente de cada una de las variables que interviene en los modelos de crecimiento, por ejemplo, para determinar el coe ciente de auto-difusión que aparece en la ecuación de Wilson-Frenkel es necesario realizar simulaciones de una fase líquida homogénea preparada y equilibrada, mientras que la determinación de la velocidad de crecimiento implica la simulación de un sistema inhomogéneo, donde un cristal y un líquido se encuentran separados por una interfase a la misma presión y temperatura. Para la realización de estas simulaciones se usaron códigos paralelos implementados en lenguaje C CUDA para tarjetas gráficas NVidia.
Nombre del graduado: Pablo Navarrete Noriega
Título de la tesis: Hacia la presión de QCD a alta temperatura a cuatro lazos
Fecha de Defensa Tesis: 12 de Enero de 2023
Área de desarrollo y profesor guía: Física de partículas elementales - Dr. York Schroder
Resumen:
El descubrimiento de la libertad asintótica en QCD llevó a la expectación de que a grandes densidades de energía los grados de libertad relevantes podrían ser quarks y gluones en vez de los usuales hadrones, formando el llamado Plasma de Quarks y Gluones (QGP). El principal observable termodinámico para comprender la naturaleza del QGP es la presión, el cual puede ser evaluado en teoría de perturbaciones a alta temperatura en virtud de la libertad asintótica. La expectación de poder evaluar la presión a cualquier orden es sin embargo ingenua: el apantallamiento no-perturbativo de la componente magnética del sector de Yang-Mills se manifiesta en forma de severas divergencias infrarrojas comenzando a cuatro loops. No obstante, este obstáculo puede ser superado definiendo Teorías de Campo Efectivo Dimensionalmente Reducido, aislando estos efectos en una simple teoría pura de Yang-Mills en tres dimensiones, esencialmente dividiendo la presión en piezas perturbativas y no-perturbativas.
En la presente tesis, allanamos el camino para evaluar la última contribución perturbativa faltante para conocer la presión de QCD completa a primer orden físico, consistiendo en un cálculo a cuatro loops en QCD termal, mediante la clasificación de las distintas contribuciones. Filtrando una gran fracción de sub-diagramas que exhiben una estructura factorizada, avanzamos hacia una simplificación sistemática de las estructuras de sum-integrals centrales restantes tomando en cuenta sistemas de relaciones lineales originadas a partir de simetrías- al igual que relaciones de integración-por-partes. Esto nos permite calibrar el grado de dificultad del cálculo, por medios analíticos.
Nombre del graduado: Israel Obreque Maureira
Título de la tesis: Comparación Bayesiana de una nueva clase de modelos de interacción con energía oscura holográfica tipo Ricci
Fecha de Defensa Tesis: 14 de Abril de 2023
Área de desarrollo y profesor guía: Cosmología - Dra. Antonella Cid
Resumen:
En este trabajo estudiamos un conjunto de modelos de interacción con energía oscura holográfica tipo Ricci (MHRDE) como una alternativa al modelo cosmológico estándar ΛCDM, estos modelos se basan en el principio holográfico, donde se ha considerado un cut-off infrarojo que incluye un termino proporcional a la tasa de expansión y su derivada. En particular, se proponen cinco modelos de energía oscura holográfica tipo Ricci con interacción cosmológica, se describen las soluciones analíticas y el parámetro de la coincidencia. Se realiza un contraste observacional para estudiar la dinámica del universo tardío asociada a los modelos de interacción holográficos, se utilizan datos de cronómetros cósmicos, supernovas tipo Ia, oscilaciones acústicas de bariones (BAO) y un dato de la radiación cósmica de fondo (CMB) como una referencia del universo temprano. Utilizamos técnicas de inferencia bayesiana para realizar una comparación entre los modelos holográficos y ΛCDM, de modo que podemos interpretar los resultados de la evidencia bayesiana utilizando la escala de Jeffreys. Realizamos un análisis de nuestros resultados destacando dos escenarios que se distinguen por el prior asignado al parámetro de Hubble-Lemaitre adimensional h, un caso gaussiano centrado en la última estimación local de h = 0.7304 ± 0.0104 realizada por SH0ES y otro prior uniforme con un rango amplio entre 0.6 y 0.8. Destacamos correlaciones entre los parámetros holográficos y mostramos los gráficos de contorno para los modelos de interacción estudiados, donde resaltamos el comportamiento de los parámetros frente al cambio de prior y destacamos las correlaciones entre los parámetros holográficos. En particular, el modelo MHRDE sin interacción presenta evidencia inconclusiva cuando se compara con ΛCDM, sin embargo, con base en resultados previos donde la evidencia era moderada, se postula que esta mejora se debe a la tensión presente entre el dato de CMB y la medida local de h. Luego, independiente del prior asignado al parámetro h, la evidencia bayesiana favorece al modelo ΛCDM en todos los escenarios estudiados. Finalmente, concluimos que estos modelos no presentan una buena alternativa frente a ΛCDM, ya que o bien, el modelo es compatible con interacción nula o este no alivia el problema de la coincidencia, esto sumado a las correlaciones que presentan los parámetros holográficos, parece indicar que los modelos se reducen a un escenario sin interacción.
Nombre del graduado: Nelson Villalba Riquelme
Título de la tesis: Transmisión de haces de Vórtice Perfecto a través de fibra de núcleo anular y su aplicación en procesamiento de información clásica y cuántica
Fecha de Defensa Tesis: 25 de Agosto de 2023
Área de desarrollo y profesor guía: Óptica - Dr. Gustavo Cañas
Resumen:
Desde que se demostró que la luz posee momentum orbital angular, se ha desarrollado un creciente número de aplicaciones en telecomunicaciones. Dichas tecnologías consideran el uso de recientes diseños de fibras ópticas, que permiten incrementar el número de modos propagados por las fibras. Un modo capaz de portar momento orbital angular es el llamado haz de Vórtice Perfecto, caracterizado por mantener constante las dimensiones de su perfil transversal respecto al valor del momento orbital angular que porta. Este trabajo explora el uso de los haces de Vórtice Perfecto y su acople en fibras de núcleo anular. Para evaluar la eficiencia de los modos de Vórtice Perfecto comparamos su desempeño con los clásicos modos del momento orbital angular usados en telecomunicaciones, conocidos como Laguerre-Gauss.
Esta configuración experimental consistió en codificar información en amplitud utilizando como portadores los haces de Vórtice Perfecto como los Laguerre-Gauss, para luego acoplar estos modos en la fibra de núcleo anular, siendo esta el canal de comunicación. Evaluando la taza de error binario, que compara la información codificada emitida con la recibida, se evaluó el desempeño de los haces de Vórtice Perfecto y Laguerre-Gauss acoplados a la fibra. Los resultados mostraron una diferencia en promedio de 8.6 dB a favor de los modos de Vórtice Perfecto para una misma taza de error. Aquello implica que dichos modos son un muy buen candidato para transmitir información a través de la fibra de núcleo anular, pues mostraron ser más eficientes que los modos Laguerre-Gauss, reduciendo la potencia necesaria para acoplar los modos, promoviendo su aplicación en este tipo de fibras. Además, se caracterizó la fidelidad de los estados de momento orbital angular transmitidos por la fibra, a partir del acople de haces de Vórtice Perfecto, alcanzando en promedio en la fidelidad de 92% para sistemas cuánticos de 4 niveles. De esta forma, es posible aplicar esta configuración experimental para estudiar la transmisión de estados cuánticos codificados en momento orbital angular en alta dimensión, los cuáles presentan ventajas respecto a los sistemas clásicos. Entre las aplicaciones más destacadas, se cuenta la distribución de clave cuántica, que ha demostrado aumentar la capacidad de información por fotón y mayor seguridad de sus protocolos de comunicación.
Nombre del graduado: Mauricio Díaz Raby
Título de la tesis: Reduction of multifold Mellin-Barnes (MB) integrals to twofold and threefold (MB) integrals
Fecha de Defensa Tesis: 21 de Marzo de 2024
Área de desarrollo y profesor guía: Física-Matemática - Dr. Igor Kondrashuk
Resumen:
Esta tesis se centra en dos aspectos principales: la reducción de integrales de Mellin-Barnes de mayor multiplicidad y su aplicación a diagramas de caja sin masa, en diferentes escenarios de bucles. La primera parte establece un resultado significativo, demostrando que una integral de Feynman de un diagrama de caja sin masa en la cáscara, se puede expresar como una integral de Mellin-Barnes de dos pliegues mediante una relacion con momentos externos que obedecen leyes de conservacion. Además, se deriva una integral de tres pliegues al considerar cualquier momento externo entrante. La reducción subsiguiente implica transformar una integral de quinta plegada utilizando la representacion hipergeometrica de Euler y expandir el denominador resultante utilizando la teora multinomial. Ésta expansión es crucial ya que converge, dado que la suma de exponentes esta limitada por la dimensión. El resultado final se obtiene para casos en los que la suma de índices tiene una parte real mayor que 3.
En la segunda parte, la tesis explora la utilidad de los resultados obtenidos en la reducción de diagramas de caja doble sin masa y diagramas de red mediante técnicas recursivas. El estudio tambien profundiza en la representacion de Mellin-Barnes de múltiples pliegues de diagramas de caja con diagonales, aprovechando el primer Lema de Barnes. Además, el tercer aspecto investiga la reducción del diagrama de caja doble sin masa utilizando una representación de Mellin-Barnes de cinco pliegues. A lo largo de estas exploraciones, la tesis emplea herramientas matematicas poderosas como el primer Lema de Barnes, funciones Appell de primer tipo, representación hipergeométrica y transformadas de Euler. Estas herramientas proporcionan un marco integral para estudiar las características intrincadas de los diagramas de teoría cuántica de campos (QFT), ofreciendo perspicacias sobre sus estructuras matemáticas y facilitando cálculos eficientes. Esta investigación contribuye al avance de técnicas para manejar diagramas cuánticos complejos, proporcionando una comprensión más profunda de los principios subyacentes que rigen su comportamiento en diversos escenarios.
Nombre del graduado: Pablo Pereira Cornejo
Título de la tesis: Dinámica de un modelo cosmológico en materia oscura torsional
Fecha de Defensa Tesis: 12 de Abril de 2024
Área de desarrollo y profesor guía: Cosmología - Dra. Antonella Cid
Resumen:
La incorporación de componentes oscuras en el modelo estándar de la cosmología llamado ΛCDM, basado en la Relatividad General de Einstein, tiene como objetivo explicar tanto la expansión acelerada del universo como la formación de estructuras a gran escala. Sin embargo, esta adición plantea desafíos. Debido a la naturaleza desconocida de las componentes oscuras, llamadas materia oscura y energía oscura, el modelo estándar de la cosmología resulta insuficiente. Se hace necesario explorar otras alternativas, como por ejemplo, extender la teoría de gravedad en búsqueda de posibles modelos capaces de abordar las limitaciones actuales del modelo ΛCDM. Una candidata atractiva es la torsión, en el marco de gravedad de Einstein-Cartan. En este marco gravitacional, la torsión se introduce como una nueva fuente de estructura métrica, que es analizada en el formalismo de primer orden. En el contexto cosmológico, la torsión se puede modelar como un fluido efectivo que no interactúa con ninguna partícula del modelo estándar de la física de partículas. En este trabajo presentamos un modelo cosmológico que incorpora una torsión no-nula dentro del marco de la gravedad de Einstein-Cartan. Se considera un escenario que incluye radiación, materia bariónica, materia oscura y energía oscura, y modelamos la torsión como un fluido efectivo donde los modos torsionales se relacionan con la materia oscura. Para estudiar el comportamiento asintótico del modelo empleamos un análisis de sistemas dinámicos, examinando la estabilidad de los puntos críticos a través de ecuaciones autónomas, y comparando nuestros resultados con el modelo ΛCDM. Encontramos puntos críticos que tienen una estabilidad compatible con los puntos del modelo estándar de la cosmología. Nuestros resultados indican que las constantes que identifican a los modos torsionales deben ser valores acotados y suficientemente pequeños para que este escenario conecte con el modelo ΛCDM, observando algunas características distintivas para este modelo.
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