Jóvenes a la Investigación 2009 - CNyN - UNAM

MemoriaJóvenes a la Investigación 2009Centro de Nanociencias y NanotecnologíaUniversidad Nacional Autónoma de MéxicoEnsenada, Baja California, México2009

PRESENTACIÓNEste 2009 estamos cumpliendo 10 años de haberse iniciado el programa “Jóvenesa la Investigación”. En esos 10 años han participado alrededor de unos 350estudiantes de primaria, secundaria, preparatoria y licenciatura; han participado eneste programa jóvenes que pretendían estudiar derecho, biología, artes, casi todaslas ramas de ingeniería, física, química y sólo Dios sabe que mas. Esos jóvenes hansacrificado tres o cuatro semanas de sus vacaciones para venir a “convivir” con losinvestigadores y técnicos del Centro de Ciencias de la Materia Condensadaprimero y después del Centro de Nanociencias y Nanotecnología.Los primeros años fue una tarea ardua para convencer a los directores de laspreparatorias de Ensenada que nos mandaran a los mejores alumnos y a nuestropersonal académico para que participaran. Nos llegaron chicos que nossorprendieron con su talento, su entusiasmo y sus deseos insaciables de saber;también es verdad que no siempre las preparatorias nos enviaron a los mejoresestudiantes. En todos los muchachos hemos sembrado la semilla de la curiosidad,del gusto por la búsqueda del saber, del amor por el trabajo honesto y del valor detrabajar en equipo. Hemos tratado de transmitir la idea de que nuestra misión comoformadores de hombres y mujeres, como investigadores científicos, comodivulgadores de la ciencia y como vinculadores con la sociedad son tareas nobles yde gran importancia para nuestro México. Nos sentimos ampliamente satisfechos alrecordar como los muchachos al terminar su estancia se encuentran felices dehaber participado en el programa. Algunos de ellos nos los encontramos ahora enlos pasillos estudiando asistiendo a clases de maestría o doctorado. Los chicos hanaprendido mucho. Pero como siempre sucede con los profesores, nosotros hemosaprendido más de ellos y encima de eso nos renovamos con su entusiasmo juvenilcada verano de todos los años.Este año se participaron 30 estudiantes durante los días del 15 de junio al 3 dejulio. Tuvimos que hacer una cuidadosa selección pues recibimos más de 60solicitudes. Estamos listos ya para iniciar los trabajos de organización del eventopara el 2010; listos, con la seguridad de que tendremos una vez más una estanciaenriquecedora para los muchachos y para nosotros los investigadores.El comité organizador:Jesús Leonardo Heiras AguirreArmando Reyes SerratoJorge Palomares Sánchez

Instituciones de los participantes al evento“Jóvenes a la Investigación 2009”Del 15 de junio al 3 de julio de 2009Universidad Autónoma de Baja California (Ensenada)Amaya Corona, Gloria AlejandraHirata Acosta, GustavoUniversidad Autónoma de Baja California (Tijuana)Herrera Rodríguez, FabiánUniversidad Autónoma de Baja California (Mexicali)Universidad de GuadalajaraLizárraga Maldonado, AlejandroLuna Puente, AmeliaMendoza Lepe, AzarahelValtierra Sánchez de la Vega, José LuisBerrueta Razo, IrmaGutiérrez Gómez Alvis JaimeNájera Romero, Griselda ValeriaUlloa Verdín, Ana KarinaUniversidad Michoacana de San Nicolás de HidalgoBedolla Valdez, Zaira ItzelLópez Coronel, Diego IsmaelPineda Martínez, ElmerRamírez Solís, SergioUniversidad de las Américas (UDLA), PueblaGonzález Rodríguez, RobertoInstituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM)De la O Gómez, GabrielaRodríguez López, RogelioVertti Quintero, Nadia SaraitVillarreal García, Gerardo Enrique

Instituto Tecnológico de Los Mochis, SinaloaInstituto Tecnológico de ChihuahuaEscalante Alcaraz, Nancy LanetteRodríguez Barreras, EduardoJiménez López, NataliaOlivos Flores, ErikRamírez Corral, GabrielaEscuela Secundaria “Hector A. Migoni”, Ensenada BCGómez Benavides, Eduardo

Centro de Nanociencias yNanotecnologíaUNAMEnsenada, Baja California, Méxicowww.cnyn.unam.mxCalendario de pláticas paraJóvenes a la Investigación 2009Lugar: Auditorio del CNyNHora: 9 a 10 AML 15_06 Bienvenida, presentación de los participantes y del CNyN TodosM 16_06 Espintrónica Francisco MirelesM 17_06 Plática del Departamento de Física Teórica Fernando RojasJ 18_06 Nano ¿qué? Ernesto CotaV 19_06 Plática del Departamento de Fisicoquímica de Nanomateriales Homero GalvánL 22_06 Plática del Departamento de Nanoestructuras Leonardo MoralesM 23_06 La interacción de los materiales con el ambiente Mario FariasM 24_06 Opciones educativas en el CNyN de la UNAM Laura VianaM 24_06 (*) Materials science research studies on bone and biomineralization Joanna McKittrickProfessor, UCSDJ 25_06 Criterios de seguridad en redes sociales Carlos GonzálezV 26_06 Plática del Departamento de Materiales Avanzados Oscar RaymondL 29_06 Plática del Departamento de Nanocatálisis Vitalii PetranovskiM 30_06 Posgrado en Ciencias e Ingeniería de Materiales Amelia OlivasM 1_07 La magia de la levitación Jesús HeirasJ 2_07 Diseño de nuevos materiales Armando ReyesV 3_07 Exposición de trabajos Todos(*)Esta plática será a las 12:00 Hrs.

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Índice (resumen)Estabilidad de nanopartículas de Ag en cuero de cordero y capacidad fungicida contra Cándida albicans.Gloria Alejandra Amaya Corona, Elmer Pineda Martínez, Alma Aurora Arreola, Nina Bogdanchikova 1Síntesis de materiales con porosidad híbrida: mordenita-silica.Z. Itzel Bedolla Valdez, S. Ramírez Solís, Gabriel Alonso Núñez, Vitalii Petranovski 2Estudio de la morfología y composición elemental de una muestra dental irradiada por un láser pulsadode Er:YAG.Irma Berrueta Razo, Enrique Samano 3Estudio de las propiedades estructurales, morfológicas y eléctricas del multiferróico Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 3Gabriela de la O, Carlos Ostos, Jesús M. Siqueiros 4Modificación de películas de organosilano para la deposición electroquímica de polianilina.Escalante Alcaraz Nancy Lanette, Castro Beltrán Andrés, Cruz Silva Rodolfo y Castillón Barraza Felipe 5Síntesis de nanorodillos de ZnO por el método hidrotermal.Roberto González Rodríguez, Manuel Herrera Saldívar 6Análisis químico-estructural de un LED de InGaN/GaN.A. J. Gutiérrez Gómez, W. de la Cruz Hernández, O. E. Contreras López, L. Morales de la Garza 7Estudio de las Características Estructurales y Electrónicas del Nitruro de Zinc.Fabián Herrera Rodríguez, Guadalupe Moreno Armenta 8Nuevo material luminiscente con emisión en verde.Gustavo Hirata Acosta, Manuel R. Romero, Carlos E. Rodríguez, G. A. Hirata Flores 9Síntesis de películas de nitruro de renio por pulverización con magnetrón: estudio preliminar.Natalia Jiménez Lopez, Gerardo Soto Herrera, Philippe Charles Robin 10Depósito de MoC y N x por Erosión Catódica Reactiva con Magnetrón DC.Alejandro Lizárraga, Phillipe Robin, Enrique Sámano 11Hidrodesulfurización de dibenzotiofeno sobre el sistema Ga(x)-WS 2D.I. Lopez-Coronel, T.A. Zepeda y A. Olivas 12Estructura electrónica de un sistema unidimensional.Oliver M. López Valencia, Catalina López Bastidas 13Caracterización de Condensadores Lineales.Amelia Luna Puente 1 , Jesús L. Heiras 14Elaboración del multiferroico de YCrO 3Azarahel Mendoza L., Ma. de la Paz Cruz J. 15Estudio de la Estructura de Cuerno de Borrego Cimarrón mediante Microscopía de Transmisión deElectrones.G. V. Nájera-Romero, A. B. Castro-Ceseña y G. A. Hirata-Flores 16Ultra alto vacío.Erik Olivos Flores, Leonel S. Cota Araiza 17Desarrollo de calzado innovador, modelo nano plata para pie diabético, pacientes con VIH/SIDA ySoldados.Elmer Pineda Martínez, Gloria Amaya Corona, Nina Bogdanchikova, Alma A. Aruela 18Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Efecto del Ho en las propiedades dieléctricas de cerámicas del compuesto multiferroico Pb (Fe 0.5 Nb 0.5 )O 3 .Gabriela Ramírez Corral, Paola Góngora, Oscar Raymond, Jorge Portelles 19Síntesis de Nanoestructuras [Pt/NTC/SiO 2 ].Sergio Ramírez, Z. I. Bedolla Valdez, Vitalii Petranovskii 2 , Miguel Avalos 2 , G. Alonso 20Síntesis y caracterización de poli (p-fenilen tereftalamida): estudio de la temperatura de reacción sobre elpeso molecular y el rendimiento.Eduardo Rodríguez Barreras, Ramiro Alejandro Villegas Carrillo, Eder Lugo Medina y Amelia Olivas 21Aplicación del método de Hückel a la eskuterudita de YbOs 4 Sb 12Rogelio Rodríguez López, Donald Homero Galván Martínez 22Análisis de un superconductor en distintos microscopios del CNyN.Rogelio Rodríguez López, Donald Homero Galván Martínez 22Espectroscopia de Dispersión de Energía por Rayos-X.Ulloa Verdín Ana Karina, Oscar E. Contreras López 23El Nitruro de Berilio como material para el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos.José Luis Valtierra Sánchez de la Vega, Jesús Antonio Díaz Hernández 24Piezocerámicas Libres de Plomo K 0.5 Na 0.5 Nb 0.9 Ta 0.1 O 3Silvia Estefanía Valerdi Monroy, Jorge Portelles 25Estructura Electrónica del WON 2Nadia Sarait Vertti Quintero, Armando Reyes Serrato 26Estudio del entrelazamiento térmico de 2 espines acoplados por intercambio con el término anisotrópicoDzyaloshinski-Moriya y campo magnético inhomogéneo externo.Gerardo Enrique Villarreal García, Fernando Rojas Iñiguez 27Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 115 de junio – 3 de julio del 2009Estabilidad de nanopartículas de Ag en cuero de cordero y capacidad fungicida contraCándida albicansGloria Alejandra Amaya Corona 1 , Elmer Pineda Martínez 2 , Alma Aurora Arreola 3 ,Nina Bogdanchikova 4Universidad Autónoma de Baja California 1,3 , Universidad Michoacana de San Nicolás deHidalgo 2, Centro de Nanociencias y Nanotecnología 3 .La manufacturera de Calzado San Rafael elabora zapatos especializados para diabéticos ydicha empresa está interesada en realizar una innovación a su producto. Para alcanzar dichopropósito se desea agregar nanopartículas de Ag al cuero con el que se forra dicho zapato.Al agregar las nanopartículas de plata se espera que estas actúen con el medio y eviten quedentro de los zapatos exista un ambiente propenso al desarrollo de bacterias y hongos. Estoevitará que alguna zona afectada del pie diabético sufra una infección estando dentro delzapato.Durante la estancia de trabajo se desearon evaluar 2 características: estabilidad de la nanoplata en el cuero y su poder fungicida contra Cándida albicans. Para estudiar su estabilidadse realizó un experimento el cual modela la acción agresiva de un lavado con agua (comosería lavar el zapato en una lavadora o caminar bajo la lluvia). El agua residual de los lavadosse estudio en el espectrofotómetro UV/visible, para determinar si después de los lavados, elcuero dejaba residuos de plata en el agua. También se realizó análisis de elementos químicospor método de EDS en muestras del cuero antes y después del lavado.Para determinar la acción del cuero con Ag en presencia de Cándida albica se realizaroncultivos masivos en cajas de Petri de este tipo de hongo; para después colocar muestras decuero con plata y sin plata (control) sobre YPD sólido (agar). Al final se tomaronfotografías de los cultivos en las cajas de Petri para determinar su crecimiento.Este trabajo dio un impulso importante al desarrollo del dopaje del cuero de cordero, losresultados ayudaran a determinar la concentración de plata óptima que debe tener elcuero. Una vez encontrada dicha concentración, será posible elaborar una patenteNacional/Internacional de calzado “Modelo Nanoplata”. El calzado sería para pacientescon pie diabético; pero también se lograría expandir su empleo a pacientes de VIH/SIDA,soldados y personas que necesitan una protección especial en sus pies, por actividades detrabajo o deporte de alto impacto.Agradecimientos:Proyecto PAPIME PE100409Ing. Mayra Ramírez Camacho,Bio. Jovanni Catalan,Tec. Eric Flores Aquino (Lab. Catálisis),Ing. Israel Gradilla Martínez (Lab. SEM),Tec. Mario Vega Aguilar (ICP, CICESE).Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 215 de junio – 3 de julio del 2009SÍNTESIS DE MATERIALES CON POROSIDAD HÍBRIDA:MORDENITA-SILICAZ. Itzel Bedolla Valdez 1 , S. Ramírez Solís 1 , Gabriel Alonso Núñez 2 , Vitalii Petranovskii 21 Facultad de Ingeniería Química, UMSNH2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología, UNAMLas zeolitas son aluminosilicatos hidratados con una estructura simétrica de tetrahedros, estosminerales presentan porosidades entre 0.4-1.3 nm; aprovechando las propiedades que poseenpueden ser empleados en adsorción, catálisis e intercambio iónico [1].En el presente trabajo de investigación se presenta la síntesis de materiales de porosidadhíbrida. Se utilizó la zeolita tipo mordenita amoniacal, la cual fue soportada en sílicemediante el proceso sol-gel; el sílice presenta una porosidad en un intervalo más amplio quelas zeolitas. El proceso de síntesis se realizó mediante dos vías, las cuales son descritas acontinuación:a) Se realizó intercambio iónico a la mordenita amoniacal, sustituyendo el ión NH 4 + poriones Cu +2 , una vez realizado el intercambio iónico a la mordenita esta fue introducida en5,15 y 50% en peso a la matriz de sílice mediante el proceso sol-gel.b) Mordenita amoniacal con 5 y 15 % en peso fue introducida en la matriz de sílicamediante el proceso sol-gel, finalmente se realizó el intercambio iónico.Los materiales obtenidos mediante las dos vías fueron sometidos a tratamientos térmicos enflujo de hidrógeno de 150-650 °C, en incrementos de 100 °C. Las muestras fueroncaracterizadas por Difracción de Rayos X, Microscopía electrónica de Barrido, UV-Vis ymedición de área superficial por BET.Mediante EDS se encontró que el contenido de cobre que poseen los materiales sintetizadosestá por debajo de 1%. Los patrones de DRX mostraron que las estructuras de la mordenita yla sílica no fueron modificadas durante los procesos de síntesis, intercambio iónico ytratamientos térmicos. BET permitió conocer la manera en que las propiedades de la sílica seven afectadas en presencia de mordenita. La sílica pura con área superficialaproximadamente de 200 m 2 /g es estable térmicamente aproximadamente hasta 450 °C. Lapresencia de mordenita genera una estabilidad térmica del sistema a 650 °C, observándoseun incremento del área superficial alrededor de 350 m 2 /g; el área de los materiales crece alincrementarse la cantidad de mordenita en el sistema. Los análisis realizados por UV-Vismostraron que la forma en que es introducido el Cu al sistema influye en sus propiedades dereducción, puesto que además de aparecer el plasmón de resonancia del cobre metálico a 560nm perteneciente a partículas de Cu entre 1 y 5 nm, en el intervalo de UV aparece evidenciade formación de cúmulos con tamaños inferiores a 1 nm.AgradecimientosTrabajo apoyado por Proyecto 01 Impulsa, Jóvenes a la Investigación 2008 y 2009, Proyecto PAPIMEPE104005 y Proyecto PAPIME PE100409, respectivamente.Bibliografía[1] Olguín Gutiérrez Teresa, Zeolitas características y propiedades, México D. F., 2002Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 315 de junio – 3 de julio del 2009Estudio de la morfología y composición elemental de una muestra dental irradiada porun láser pulsado de Er:YAGIrma Berrueta Razo [Universidad de Guadalajara (CUCEI), Blvd. Marcelino GarcíaBarragán#1421, Gdl, Jal.,México]Enrique Samano [CNyN, UNAM, Km. 107 Carretera Tijuana-Ensenada, Ensenada, B.C.México]El objetivo del presenta trabajo es realizar el análisis de los cambios estructurales yelementales de muestras dentales irradiadas con el láser pulsado Er:YAG.Existen diversos métodos convencionales odontológicos para el tratamiento de caries que amenudo resultan ineficientes por lo que el tratamiento por láser es considerado unaalternativa basada en la absorción de luz en la materia y sus efectos.El láser pulsado de Er:YAG con una longitud de onda de 2940nm presenta unaabsorción máxima para el agua contenida en el tejido y causando cambios tanto físicos comoquímicos, principalmente en la hidroxiapatita. Este trabajo se enfoca en la utilización de ésteláser sobre muestras dentales y sus efectos físicos y químicos.La composición elemental se determina por Espectroscopia de Energía por Dispersiónde rayos-X (EDS, por sus siglas en inglés), y el estudio morfológico se realiza usando tresmicroscopías distintas: óptica, electrónica y de fuerza atómica. Se llegó a las siguientesconclusiones:• Se irradiaron dos muestras dentales a dos distintos valores: J = 7.5 J/cm 2 y 12.7J/cm 2 . En la primera no se detectó ningún daño estructural ni químico. En la segundase observó un daño visible, cráter, y cambio en su composición.• Por lo que existe una energía umbral que ocasione un daño morfológico permanenteen la muestra que se encuentre entre los valores anteriores.• Además de los cambios morfológicos, ocurrió una disminución de radicales fosfatocon respecto a calcio en la hidroxiapatita dental debido a la irradiación.• Este estudio exhibe el potencial que posee el láser pulsado de Er:YAG como auxiliaren tratamientos odontológicos, como limpieza dental y caries.Agradecimientos:Al CNyN-UNAM por brindar todas las facilidades otorgadas para la realización de este trabajo, alproyecto PAPIME PE100409 por el apoyo otorgado para la estancia Jóvenes a la investigación 2009 y al Dr.Enrique Sámano por todo el conocimiento brindado, apoyo y paciencia incondicionales.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 415 de junio – 3 de julio del 2009Estudio de las propiedades estructurales, morfológicas y eléctricasdel multiferróico Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 3bGabriela de la O a , Carlos Ostos b , Jesús M. Siqueiros ba ITESM, Monterrey, Nuevo LeónCentro de Nanociencias y Nanotecnología, UNAM. Ensenada, B.C.Los materiales multiferróicos son de gran interés debido a sus posibles aplicacionestecnológicas en dispositivos magnetoeléctricos y magneto-ópticos, sensores, entre otros. ElBiFeO 3 (BFO) es una perovskita considerada como multiferroico debido a la coexistencia desus propiedades ferroeléctrica (T C ≈1100 K) y antiferromagnética (T N ≈ 640 K) [1]. Sinembargo, el BFO es un material metaestable y presenta problemas en su síntesis por laformación de fases secundarias de óxidos ternarios como el Bi 25 FeO 39 and Bi 2 Fe 4 O 9 [2]. Lasubstitución química parcial del bismuto por un elemento de tierra rara o alcalinotérreo esuna forma de estabilizar la fase del BFO, además este tipo de substitución iónica puedemejorar sus propiedades magnéticas. En este caso, se recurre a la substitución parcial delbismuto por estroncio en el sitio A de la estructura de la perovskita (ABO 3 ) para estabilizar lafase e inducir una respuesta magnética, obteniendo un compuesto del tipo Bi 1-x Sr x FeO 3(Sr:BFO) [3].En este trabajo se estudió el compuesto Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 3 sintetizado mediante el método dereacción de estado sólido (SSR: Solid State Reaction) a partir de los precursores Bi 2 O 3 ,Fe 2 O 3 y SrCO 3 . La mezcla previamente homogeneizada se calcinó directamente a 800°C por20 minutos. El polvo calcinado se prensó en forma de pastillas y se sinterizó a 1000°C por 20minutos más. En ambos procesos térmicos se realizó un enfriamiento rápido al aire. Laspastillas sinterizadas se recubrieron con plata para obtener un condensador del tipoAg/Sr:BFO/Ag. Mediante la técnica de difracción de rayos X (XRD) se observó la obtenciónde la perovskita Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 3 como fase única. La morfología del compuesto sinterizadose estudió a través de la técnica de microscopía electrónica de barrido (SEM). El análisis dela permitividad dieléctrica contra la temperatura permitió observar un comportamientorelaxor con una transición de fase para-ferroeléctrica (T C ) cercana a 250°C a 1 KHz. Elestudio de las pérdidas dieléctricas (tan δ) del compuesto evidenció un comportamientoconductor. El estudio de la conductividad a partir de los diagramas Cole-Cole obtenidosmediante espectroscopia de impedancias, permitió comprobar la alta conductividad delSr:BFO comparado con el BFO sin dopar. Por último, se demostró el comportamientoferroeléctrico del material mediante la obtención de los lazos de histéresis de polarizacióncontra campo eléctrico (P-E) con el equipo de la Radiant Technologies.Con base en los resultados expuestos se concluye que el estroncio estabiliza la fase del BFOy modifica notablemente sus propiedades dieléctricas. El compuesto Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 3 ,obtenido en este trabajo mediante el método SSR, presentó una transición T C por debajo delBFO sin dopar y un comportamiento ferroeléctrico a temperatura ambiente con una elevadaconductividad. Este estudio es una primera etapa para la comprensión de la naturaleza y losmecanismos de conducción que rigen al multiferróico BiFeO 3 cuando es dopado conestroncio.Agradecimientos al proyecto PAPIME PE100409.[1] Scott, J.F., et. al. Nature, 2006, 442, 759-765.[2] Selbach, S. M., et. al. Chem. Mater., 2009, 21, 169-173.[3] Ederer, C., et. al. Phys. Rev., B., 2001, 71, 060401.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 515 de junio – 3 de julio del 2009Modificación de películas de organosilano para la deposición electroquímica depolianilinaEscalante Alcaraz Nancy Lanette 1 , Castro Beltrán Andrés 2 , Cruz Silva Rodolfo 3 yCastillón Barraza Felipe 41 Instituto Tecnológico de Los Mochis, Los Mochis, Sinaloa, México, 2 Centro de InvestigaciónCientífica y de Estudios Superior de Ensenada, Ensenada, BC., México, 3 UniversidadAutónoma del Estado de Morelos, Morelos, México y 4 Centro de Nanociencias yNanotecnología de la Universidad Autónoma de México, Ensenada, BC., México.Se modificó la superfície de electrodos transparentes de óxido de estaño e indio (ITO, por suacrónimo en inglés) por una monocapa auto-ensamblada de Metil-trimetoxi-silano (MTS). Lavoltametría cíclica de MTS mostró la forma típica de un monómero confinado a la superficiedebido a la oxidación de las unidades de anilina. Este proceso dio como resultado unapolianilina bidimensional con un espesor de película de 908.926 nm, tal y como se midió porperfilometría. La técnica espectroscópica de UV-visible confirma la formación de unpolímero conjugado. Se estudió la modificación de la superficie de ITO. Se incrementó lavelocidad inicial de oxidación de polianilina en los electrodos de ITO modificados con elMTS, aunque la velocidad de formación total fue mas baja comparada con lo electrodos deITO sin modificar. Se crecieron películas de grano pequeño en la superficie de los electrodosde ITO, comparados con los electrodos sin modificar. Se propone un efecto de bloqueodebido al espaciador para explicar la reducción de la transferencia de electrones en loselectrodos modificados con MTS.La polimerización electroquímica de monocapas auto-ensambladas de polianilina harecibido una gran atención debido a su potencial como una tecnología emergente, comoelectrónica orgánica, sensores y nanotecnología. La formación de monocapas portandomonómeros electroatractivos provee un método eficiente para controlar la dimensionalidad yorden de los monómeros confinados a la superficie de los electrodos. Una vez ensambladas,estas monocapas pueden ser oxidadas electroquímicamente y transformadas en una películapolimérica bidimensional. Es común el utilizar monómeros confinados en la superficie paraalterar el depósito electroquímico de un polímero análogo, tanto para mejorar las propiedadesmecánicas y la estabilidad electroquímica de la película. [1,2] La formación de monocapasauto-ensambladas es comúnmente hecha utilizando compuestos basados en tioles, los cualesse conoce que forman monocapas de buena calidad en electrodos recubiertos de oro [3]. Laanilina, es probablemente uno de los monómeros mas estudiados en sistemas confinados enla superficie, habiendo el método de una sola etapa y el método de monocapas no electroatractivas.Agradecimientos: los autores agradecen a M.C. Eric Flores Aquino y al Ing. Israel Gradilla por su ayuda técnicapara el desarrollo de este trabajo. También se agradece el apoyo a través de los proyectos CONACYT 50547 y50313, del proyecto PAPIME PE100409 además del proyecto PAPIIT IN110208-3.Referencias[1] R.A. Simon,A.J. Ricco,M.S.Wrighton, J.Am. Chem. Soc. 104 (1982) 2031.[2] E. Smela, Langmuir 14 (1998) 2996.[3] C.D. Bain, E.B. Troughton, Y.T. Tao, J. Evall, G.M. Whitesides, R.G.Nuzzo, J. Am. Chem. Soc. 111 (1989) 321.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 615 de junio – 3 de julio del 2009Síntesis de nanorodillos de ZnO por el método hidrotermalRoberto González Rodríguez 1 , Manuel Herrera Zaldívar 21 Universidad de las Américas Puebla, Cholula Puebla2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología-UNAM Ensenada, BCEl ZnO posee propiedades catalíticas, semiconductoras, optoelectrónicas y piezoeléctricasque le convierten en uno de los materiales más prometedores para la fabricación dedispositivos emisores de luz, transistores, láseres UV, sensores químicos, guías de onda, yceldas solares 1 . Dado que la síntesis de nanoestructuras de este semiconductor posibilita elincrementar su brecha de energía prohibida y su eficiencia cuántica, 2 existe un enorme interéspor mejorar los método de crecimiento actuales. Entre los métodos químicos para la síntesisde nanoestructuras de ZnO se encuentra el método hidrotermal, que ofrece las ventajas de sereconómico, operar a baja temperatura (100 C) y permitir sintetizar una gran variedad denanoestructuras impurificadas con otros elementos. 3,4 Las desventajas de este método radicanprincipalmente en la incorporación indeseada de impurezas y en la inhomogeneidad de lamorfología de las nanoestructuras obtenidas.En este trabajo se hace un estudio sobre el efecto del pH, del tipo de surfactante usado y laconcentración de este en la síntesis hidrotermal de nanorodillos de ZnO. Las muestrasobtenidas fueron caracterizadas por microscopía electrónica de barrido (SEM),espectroscopía de energía dispersa (EDS) y Catodoluminscencia (CL). Se demuestra que elefecto del surfactante impacta de manera significativa en la morfología de los nanorodillos,ya que a bajas concentraciones se obtiene una morfología irregular de los cristalitos de ZnO,mientras que el surfactante a altas concentraciones impide la nucleación del ZnO. Hemosdemostrado además que el pH modifica ligeramente la morfología de los nanorodillos. A pH= 13 se obtuvieron estructuras con forma de agujas de 3-4 micras de longitud, y a pH = 14 seobtuvieron nanorodillos con forma de conos truncados. Nuestro estudio de CL reveló que losnanorodillos presentan una emisión de borde de banda centrada en 390 nm y una intensaemisión de defectos centrada en 600 nm. Los nanorodillos sintetizados con 12 ml desurfactante (etilen diamina) y pH = 13 presentan una mayor intensidad relativa de la emisiónde borde de banda, lo que indica que poseen mayor calidad cristalina que los sintetizados condiferentes concentraciones de surfactante. Este resultado se soporta en la homogeneidadmorfológica de los nanorodillos observada por SEM.AgradecimientosProyecto PAPIME PE100409, PAPIIT-UNAM (IN107208).Referencias:[1] Joydepp Dutta, Sunandan Baruah, “Hydrothermal growth of ZnO nanostructures”, Science and Technologyof Advanced Materials 10 (2009) 013001[2] Yu C. Chang and Lih j. Chen. “ZnO nanoneedles with enhanced and sharp ultraviolet cathodoluminescencepeak”, J Phys. Chem. C 2007, 111, 1268-1272.[3] Young Mu Oh, Kyung Moon Lee, Kyung Ho Park, “Correlating Luminescence from individual ZnONanostructures with electronic Transport Characteristics”, Nanoletters 2007, Vol 7, No. 12 3681-3685.[4] L. N. Dem’yanets, T. G. Uvarova, “Zinc Oxide: Hydrothermal growth of nano and bulk crystals and theirluminescent properties”, J. Mater Sc. 41 (2006) 1439-1444Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 715 de junio – 3 de julio del 2009Análisis químico-estructural de un LED de InGaN/GaNA. J. Gutiérrez Gómez 1 , W. de la Cruz Hernández 2 , O.E. Contreras López 2 , L. Morales de laGarza 21 Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI), Universidad deGuadalajara; Av. Marcelino García Barragán #1421, C.P. 44430, Guadalajara, Jalisco,México.2Universidad Nacional Autónoma de México, Centro de Nanociencias y Nanotecnología;Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada, Apdo. Postal 356, C.P. 22800, Ensenada, BajaCalifornia, México.En este trabajo analizamos un LED (del inglés Light Emitting Diode) que es un dispositivoque tiene un amplio uso en la actualidad. Podemos localizarlos en cualquier tipo deaplicaciones; de encendido/apagado, semáforos y otros dispositivos de señales de tránsito, enpantallas de cristal liquido, como celulares o calculadoras, entre otros usos similares [1] . Enespecífico, analizamos un LED que emite en el azul de InGaN/GaN dopado con Mg ydepositado sobre sustrato de Si(111) [2]Mediante la Espectroscopía de Electrones Auger (llamada AES Auger Electron Spectroscopypor su nombre en inglés) obtenemos información acerca de la composición de la muestra, lacual está estructurada por multicapas, algunas de estas del orden de 20 nm. El dispositivoLED analizado tiene un dopaje de 10 19 átomos de Mg por cm 3 lo que representa una cantidadmuy por debajo de la sensibilidad de AES, por lo que el Mg fue detectado mediante laEspectroscopía de Masas de Iones Secundarios (SIMS, Secondary Ion Mass Spectroscopypor su nombre en inglés).Se llevó a cabo un perfil de composición empleando erosión iónica, con Iones de Argón, ymonitoreando las señales de los elementos del dispositivo, Ga, N, In, y Al, este último seencuentra en una capa muy delgada y no se detectó durante la erosión iónica.Al finalizar la erosión iónica se obtuvieron espectros Auger de las diferentes zonas del cráterformado, y se observó claramente las diferentes capas del LED en donde se aprecia lapresencia de Al. Se obtuvo una imagen de SEM (del inglés Scanning Electron Microscopy),en donde observamos la dimensión del cráter del orden de 120 μm y se aprecia el contrastede las diferentes capas del dispositivo. El Si no se observó ya que no se llegó hasta el sustratodurante la erosión iónica.Finalmente, se muestra la utilidad de AES y SIMS para el análisis químico estructural desuperficies.Agradezco al Dr. Leonardo Morales, Dr. Wencel de la Cruz, Dr. Oscar E Contreras y al Ing.Israel Gradilla por sus atenciones y su tiempo, al personal del CNyN por su amabilidad y alproyecto DGAPA-PAPIME PE100409 por hacer esto posible.[1] http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LED[2] “Bright, Crack-Free InGaN/GaN Light Emitters on Si (111)”, A. Dadgar, et al., Phys. Stat. Solidi, (a) 192,No. 2, 308-313, (2002)Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 815 de junio – 3 de julio del 2009Estudio de las Características Estructurales y Electrónicas del Nitruro de ZincFabian Herrera Rodríguez 1 Dra. Guadalupe Moreno Armenta 2Universidad Autónoma de Baja California; Fac. de Ciencias Químicas e Ingeniería;Tijuana, B. C. México 1Centro de Nanociencias y Nanotecnología; UNAM, Ensenada, B.C. México 2Los compuestos del zinc son muy investigados, debido a sus significativas propiedades. Elóxido de zinc (ZnO), es un semiconductor con banda prohibida directa de alrededor de 3.2eV, ha recibido la atención durante mucho tiempo por sus aplicaciones: como dispositivosópticos, sensores de gas, electrodos conductores trasparentes, dispositivos optoelectrónicoscon emisión en el intervalo de longitudes de onda cortas y ventanas ópticas, usadas en celdassolares. Actualmente la investigación del nitruro de zinc (Zn 3 N 2 ) se ha incrementadomotivado por aplicaciones potenciales en la ingeniería de dispositivos. Por ejemplo losnanoalambres de Zn 3 N 2 presentan emisión en el azul. Este compuesto puede ser oxidado paraobtener oxinitruros de zinc con lo cual se puede modificar la banda prohibida de amboscompuestos (ZnO y Zn 3 N 2 ) obteniendo nuevas propiedades.En este proyecto se realizaron cálculos ab initio para el volumen, la energía total y laspropiedades estructurales y electrónicas del compuesto: Zn 3 N 2 , como una variante delmismo se realizaron los mismos cálculos para el compuesto Oxinitruro de Zinc (Zn 6 N 3 O 1 ).Como primera parte se estudiará el compuesto Zn 3 N 2 , del cual ya existen trabajosreportados. Posteriormente el trabajo estará enfocado a estudiar los cambios electrónicos queocurren en la red del nitruro de zinc al ir incorporando el oxigeno. Se estudiaron suspropiedades electrónicas, esto es con la finalidad de analizar los cambios que ocurren en elsistema conforme se sustituyen oxígenos por nitrógenos (Zn 6 N 3 O 1 ).Agradecimientos:Al Dr. J. M. Quintana por hacer difusión e invitación a este evento en la UABC, al Dr.Gerardo Soto por su asistencia técnica, al comité organizador de jóvenes a la investigaciónpor brindarme la oportunidad de ser participe del evento, al Proyecto PAPIME PE100409 yal centro de supercómputo DGSCA-UNAM.REFERENCIAS: Masanobu Futsuhara, Katsuaki Yoshioka, Osamu Takai, “Structural,electrical and optical properties of zinc nitride thin films prepared by reactive rf magnetronsputtering” Thin Solid Films 322 1998. 274–281.Fujian Zong,a Honglei Ma, Jin Ma, Wei Du, Xijian Zhang, Hongdi Xiao, and FengJi, Chengshan Xue “Structural properties and photoluminescence of zinc nitride nanowires”APPLIED PHYSICS LETTERS 87, 233104 2005Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 915 de junio – 3 de julio del 2009Nuevo Material Luminiscente con Emisión en VerdeGustavo Hirata Acosta 1 , Manuel R. Romero 1 , Carlos E. Rodríguez 2 , G. A. Hirata Flores 2 .1 Facultad de Ciencias. Universidad Autónoma de Baja California (UABC). Km. 106 Carr.Tijuana-Ensenada, apartado postal 1880, 22800 Ensenada B.C.2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología-UNAM. Km. 107 Carretera Tijuana-Ensenada,Apdo. Postal, 356, CP. 22800, Ensenada, B.C. México.Se prepararon tres muestras en polvo de aluminato de europio por medio de la técnicade síntesis por combustión asistida con presión, las presiones iníciales para cada una de lastres muestras fueron 200, 400 y 500 psi, respectivamente. Posteriormente, los polvos sesometieron a un proceso de reducción, el cual consistió de un tratamiento térmico 1100°Cdurante 1 hr bajo un flujo constante de H 2 .Para caracterizar los polvos, se utilizaron las técnicas de difracción de rayos-X (DRX)y fotoluminiscencia (FL) y Microscopía Electrónica de Barrido (MEB). Los patrones deDRX de las muestras antes de la reducción exhiben la formación de dos fases: una hexagonaly otra ortorrómbica, las cuales corresponden a los compuestos Eu(OH) 3 y EuAlO 3 ,respectivamente. Después del proceso de reducción, los patrones de DRX mostraronprincipalmente la fase ortorrómbica, no obstante se observaron reflexiones cristalográficas dela fase monoclínica EuAl 2 O 4 . Los análisis de luminiscencia de las muestras antes de lareducción presentan los picos de emisión asociados al ión Eu 3+ y revelan una emisión enrojo debido a las transiciones interatómicas de este ion; la longitud de emisión se encuentracentrada en λ em = 615 nm al ser excitada con luz ultravioleta de onda larga (UVL) λ exc = 398nm. Las muestras después del proceso de reducción, emiten en el color verde, con unmáximo de emisión centrado en λ em = 520 nm, haciéndose evidente la reducción del ión Eu 3+a Eu 2+ ; se observa un pico ancho de excitación centrado en λ exc =398 nm. De acuerdo a losresultados de luminiscencia, el material estudiado en esta investigación es un buen candidatopara aplicaciones en lámparas de estado sólido de luz blanca.Agradecimiento al proyecto PAPIME PE100409Referencias[1] G. Schierning, et al. Phys. Stat. Sol. (c), 2, 109 (2005).[2] G. A. Hirata, F. E. Ramos, and J. McKittrick,. Opt. Mater., 27[7] 1301-4 (2005).[3] Yu. Zorenko et al. Radiation Measurements 42 (2007) 652 – 656.[4] Blasse G. y B.C. Grabmaier.. “Springler-Verlang. Primera edición. Berlin (1994).Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 1015 de junio – 3 de julio del 2009SINTESIS DE PELICULAS DE NITRURO DE RENIO POR PULVERIZACION CONMAGNETRON: ESTUDIO PRELIMINARNATALIA JIMENEZ LOPEZ 1 , GERARDO SOTO HERRERA 2 , PHILIPPE CHARLESROBIN 21 Instituto tecnológico de chihuahua (ITCH) Av. Tecnológico #2909 col. 10 de mayo C.P.31310 Chihuahua Chihuahua México.2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN) Carr. Tijuana-Ensenada km. 107Ensenada Baja California México.La ciencia y la ingeniería siempre han estado en busca de nuevos materiales paraaplicaciones específicas y con mayores ventajas. Esta vez se han estado realizandoinvestigaciones para encontrar nuevos materiales que tengan propiedades muy similares a lasdel diamante, sobre todo en busca de su extraordinaria dureza.El diamante, sabemos que por sus propiedades físicas y químicas tienen una dureza deaproximadamente 75 GPa y puede llegar a soportar muy altas temperaturas, lo cual lo hacemuy atractivo para diversas industrias.Hay dos maneras de producir materiales superduros, que sean extremadamente difíciles decomprimir o resistentes a la deformación, propiedad que resulta muy necesaria para ladureza. Una manera, como mencionamos, es imitar al diamante, y la manera de imitarlo esusar carbono combinándolo con nitrógeno o usando alguno de estos elementos para mantenerenlaces cortos. La otra es encontrar metales que ya sean incompresibles e intentar hacerlosduros.La elección del renio fue por su incompresibilidad y sus propiedades químicas, suconfiguración electrónica Xe4f 14 5d 5 6s 2 , puede lograr una excelente hibridación con elnitrógeno, debido al tamaño de este y por las fuerzas electroestáticas y llegar a mantener unaestructura en equilibrio, el resultado de esta hibridación es el enlace covalente que hace queincremente la plasticidad y su punto de fusión.La síntesis de esta película se realizo por medio de la técnica de sputtering/magnetrónutilizando gas argón como gas inerte y nitrógeno como gas reactivo depositada sobre unsustrato de silicio. La confirmación de la película de nitruro de renio se realizo medianteespectroscopia de rayos X y microscopia electrónica de barrido.Las posibles aplicaciones pueden ser muy vastas y variadas, sin embargo, las más usualespueden ser en recubrimientos para herramientas de corte y en la fabricación de elementospara la industria aeroespacial.Agradecimientos al proyecto PAPIME PE100409.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 1115 de junio – 3 de julio del 2009Depósito de MoC y N x por Erosión Catódica Reactiva con Magnetrón DCAlejandro Lizárraga 1 Phillipe Robin 2 Enrique Sámano 21 Universidad Autónoma de Baja California Facultad de Ingeniería Mexicali, B. C.2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología UNAM Ensenada, B. C.Con el desarrollo de las nanociencias uno de los conceptos que se tuvo que redefinir fue el desuperficie, pues ahora podemos entender que juega un papel crucial y que corresponde a unaparte tangible del material que puede representar desde las primeras líneas de átomos hastaalgunos nanómetros de éste. Además, es posible aprovechar sus propiedades en el desarrollode nuevas aplicaciones. Una de estas aplicaciones es la de las películas delgadas. Se puedenemplear para la fabricación de recubrimientos reflejantes o antireflejantes, materialesfotosensibles, celdas fotovoltaicas, fabricación de semiconductores, maximización de laintegración de circuitos, optimización de propiedades mecánicas y tribológicas, etc.Uno de los métodos para la síntesis de estos recubrimientos con una tasa de depósito alta esuna de las técnicas de tipo PVD (Physical Vapor Deposition) conocida como erosióncatódica reactiva por magnetrón o sputtering reactivo por magnetrón. Ésta técnica consiste enerosionar un blanco en una cámara de ultra alto vacío donde se puede bombear un flujoconstante de algún gas reactivo.El objetivo de este trabajo es, por medio de sputtering reactivo, formar una película decarbonitruro de molibdeno (MoC y N x) , tomando como base la estructura del nitruro demolibdeno (MoNx) hasta llegar al carburo de molibdeno (MoCx); tratando de cambiarnitrógenos por carbonos en la red. Con la finalidad de mejorar las propiedades mecánicas y/otribológicas del nitruro de molibdeno. Para la síntesis de la capa se trabajó a presión totalconstante de 5 mTorr y se utilizaron como gases reactivos el nitrógeno (N 2 ) y el metano(CH 4 ) al 30 %, variando la proporción entre el N 2 y el CH 4 .Una vez hecho el depósito, se hicieron los estudios pertinentes (AES, XRD, Nanoidentación)para determinar las propiedades y estequiometria de las capas. En los espectros Auger seencontró la presencia de Mo, C y N. De los análisis de rayos X, encontramos que laestructura corresponde a una de tipo fcc; i.e. grupo espacial 225. La dureza de losrecubrimientos donde las concentraciones de carbono eran más bajas se encontró alrededorde los 28 GPa y el módulo de Young cerca de los 300 GPa. Concluyendo que el materialtiene excelentes propiedades mecánicas. Donde la cantidad de carbono era mayor, se baja ladureza, pero está comprobado en otros materiales que al agregar más carbono a la red y albajar la dureza, disminuye el coeficiente de fricción del material.Agradecimientos:A mis padres a quienes les debo la vida. Al Dr. Phillipe Robin por su extraordinario apoyodurante el proyecto y a su alumno Felipe Ramírez. Y por supuesto a los organizadores delproyecto por brindarme la oportunidad. Proyecto PAPIME PE100409.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 1215 de junio – 3 de julio del 2009HIDRODESULFURIZACIÓN DE DIBENZOTIOFENO SOBRE EL SISTEMAGa(x)-WS 2D.I. Lopez-Coronel 1 , T.A. Zepeda 2 y A. Olivas 21 Facultad de Químico farmacobiología-UMSNH, Tzintzuntzan #173, Col. Matamoros,C.P. 58240, Morelia, Michoacán, México.2 CNyN-UNAM, Km 107 carretera Tijuana-Ensenada, C.P. 22800 Ensenada, B.C., México.La hidrodesulfurización (HDS) de las fracciones pesadas del petróleo es uno de losprocesos más importantes en la industria moderna de la refinación, debido al incrementocontinuo en el contenido de azufre presente en los destilados del petróleo y a las severasrestricciones ambientales impuestas sobre el contenido de azufre permitido en loscombustibles líquidos [1-3]. Esto ha llevado a la búsqueda de catalizadores más activos yselectivos para la hidrodesulfurización de los destilados del petróleo. Para esta finalidad, sehan realizado diversas investigaciones con el propósito de mejorar la actividad de loscatalizadores empleados para la HDS [3-7]. Uno de los desarrollos más importantes ha sidola síntesis de una nueva generación de catalizadores autosoportados para esta reacción. Estoscatalizadores han mostrado tener un gran potencial de aplicación en la industria moderna dela refinación [4-6]. Sin embargo, numerosos efectos tales como la adición de aditivos a estossistemas no ha sido estudiada con profundidad. En particular, el efecto del Ga comopromotor catalítico de sulfuros de metales de transición autosoportados no ha sido reportado.En el presente trabajo se reportan estudios preliminares del efecto de la adición de Gaal catalizador autosoportado WS 2 sobre la actividad catalítica en la hidrodesulfurización dedibenzotiofeno. Las muestras fueron caracterizadas mediante los métodos S BET , Difracciónde rayos-X (DRX), Microscopia Electrónica de Barrido (MEB) y Espectroscopia deDispersión de Energía (EDS). Los resultados de XRD revelaron que el Ga no interaccionacon el WS 2 y las micrografías de MEB mostraron que los nano-cristales de Ga sondistribuido por toda la superficie del disulfuro de tungsteno. Además la adición de Gafavorece la sulfurabilidad de las muestras reduciendo el contenido de las especies oxidadasde W. La presencia de Ga incrementó el área superficial, disminuyó el tamaño de cristal delWS 2 y mejoro considerablemente la actividad catalítica en la reacción de lahidrodesulfurización de dibenzotiofeno. Además se encontró que la presencia de Ga favorecela habilidad hidrogenante de las muestras.Agradecimientos:Al proyecto PAPIME PE100409, al CNyN por la hospitalidad y las facilidades brindadas durante la estancia, ala Dra. A. Olivas y al Dr. T. A. Zepeda por su apoyo y orientación, a Eloísa Aparicio, Israel Gradilla, alCONACyT por el apoyo recibido y a mi familia por su apoyo incondicional en todo momento.Referencias.[1] H. EP directive 2003/17/EC, Off. J. Eur. Union L76, 46 (2003) 10.[2] H. Topsøe, B.S. Clausen, F.E. Massoth, In Hydrotreating Catalysts: Science and Technology, Springer,Berlin, (1996) p. 310.[3] D.D. Whitehurst, T. Isoda, I. Mochida, Adv. Catal. 42 (1998) 345.[4]I.V. Babich, J.A. Moulijn, Fuel 82 (2003) 607.[5] R. Shafi, G.J. Hutchings, Catal. Today 59(3-4) (2000) 423.[6] V. Meille, E. Schulz, M. Lemaire, M. Vrinat, J. Catal. 170 (1997) 29.[7] W.R.A.M. Robinson, J.A.R. van Veen, V.H.J. de Beer, R.A. van Santen, Fuel Proc. Technol. 61 (1999) 89.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 1315 de junio – 3 de julio del 2009Estructura electrónica de un sistema unidimensionalOliver M. López Valencia 1 , Catalina López Bastidas 2Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Monterrey 1Centro de Nanociencias y Nanotecnología UNAM, Ensenada B.C. 2Se considera un electrón en un alambre sólido. En este trabajo se encontró la relación entre laenergía y el vector de onda de Bloch. El momento cristalino, o vector de Bloch es un númerocuántico característico de la simetría traslacional del potencial periódico, de la misma maneraque el momento p es un número cuántico característico de la mayor simetría traslacional deun electrón en un potencial libre.El arreglo periódico de los átomos que componen el alambre forma una red de Bravais, lacual es un arreglo periódico en el que las unidades repetidas del cristal son acomodadas. Elpotencial que se consideró en el trabajo se muestra en la ecuación (1), donde el arreglo quedadefinido por el vector “a”. El método consiste en obtener la transformada de Fourier, el cualesta representado por el vector “G” de periodicidad formando la red recíproca.La función de onda para el electrón se expresa, gracias al teorema de Bloch, como elproducto de una onda plana y una función periódica. Al insertar esta función de onda en laecuación de Shcrödinger el resultado es un conjunto de ecuaciones lineales (2), cuyarepresentación en forma matricial es del orden de elementos en la base utilizada para laexpansión de la función de onda. La solución al sistema existe si y sólo si el determinante dedicha matriz es nulo. Esta condición permite encontrar la relación entre las energíaspermitidas E y el momento cristalino*, obteniendo entonces la estructura electrónica delalambre. Se encuentra que las transiciones entre bandas electrónicas o gaps aparecen en losvalores de G/2 para k.Se agradece el apoyo del proyecto PAPIME PE100409, Dra. Catalina López, Dr. AlfonsoSerrano y Dr. Julio Cesar Gutierrez.[1] Ashcroft, N. W. and Mermin, N. D., Solid State Physics, Saunders, 1976.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 1415 de junio – 3 de julio del 2009Caracterización de Condensadores LinealesAmelia Luna Puente 1 , Jesús L. Heiras 21 Universidad Autónoma de Baja California2 Centro de Ciencias de la Materia Condensada, Universidad Nacional Autónoma de MéxicoLos condensadores están presentes en casi todos los aspectos de la vida. Se utilizanpara producir campos eléctricos, son elementos que forman parte de prácticamente todos loscircuitos eléctricos y también se usan para transformar y recibir señales de radio y TV. Enmemorias para computadoras se usa uno por cada bit, de manera que una memora de 2GBytes tendrá 16 mil millones de condensadores. Existen condensadores lineales y nolineales;los condensadores lineales son aquellos en que su relación carga - voltaje es laecuación de una línea recta con pendiente C (valor de la capacitancia). La fabricación decondensadores es una industria próspera y muy activa que utiliza tecnología de punta.En este experimento se instaló el equipo “Radiant EDU”, una unidad de laboratorioque consiste en un generador de onda, un electrómetro, y un osciloscopio integrados en unasola unidad y controlada por un microprocesador que recibe órdenes de una computadora através de comunicaciones USB. La primera fase del proyecto consistió en familiarizarse conlas capacidades y el funcionamiento del equipo haciendo medidas de un condensadorferroeléctrico (altamente no lineal). Posteriormente se fabricó un condensador a partir conuna tarjeta de circuito impreso: una placa de fenólico laminado FR4 con revestimiento de Cupor ambos lados. A las tapas conductoras se soldaron alambres para conectarlo al equipo. Elexperimento se configura suministrando los datos del condensador (área y espesor), así comoel voltaje máximo y el periodo de la señal por aplicarse. Se graficó Polarización vs. Voltaje yCapacitancia vs. Voltaje, para así obtener mediante y análisis de gráficas la capacitanciaresultante. Se utilizaron valores del periodo de 10 milisegundos, 100 milisegundos y 1segundo, con objeto de observar el efecto del ruido sobre la medida. Las medidas inicialesmostraron señales con mucho ruido por lo que se optó en usar una “Caja de Faraday” paraeliminarlo; la señal seguía siendo ruidosa por lo que la Caja de Faraday se forró con papelaluminio. También se midieron varios condensadores cerámicos comerciales. Las medicionesse comparan para cada una de las condiciones experimentales. Los resultados se discutirán yanalizarán en detalle. Se concluye que es sobresaliente que se pueda obtener el valor de lacapacitancia en una medida que a primera vista es sumamente ruidosa. Además, en losexperimentos se observa claramente como algunas medidas son artificios y no tienen nadaque ver con las supuestas características ferroeléctricas de las muestras.Se agradece el apoyo a el proyecto PAPIME PE100409 y al Dr. Jesús L. Heiras, por el apoyo y la pacienciabrindada.Bibliografía:*Physics and theory of ferroelectric (Radiant EDU)*Experiments of Radiant Edu*Simple Capacitance (Radiant EDU)Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 1515 de junio – 3 de julio del 2009Elaboración del multiferroico de YCrO 3Azarahel Mendoza L. 1 , Ma de la Paz Cruz J. 21 Facultad de Ingeniería. Universidad Autónoma de Baja California (UABC). Blvd. BenitoJuárez s/n, Mexicali, B. C., México, C. P. 219002 Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN)-UNAM, Km. 107, carretera Tijuana-Ensenada, Ensenada, B. C., México, C. P. 22860Los multiferroicos magnetoeléctricos, materiales que presentan ferroelectricidad yferromagnetismo, han despertado un gran interés científico y tecnológico debido a losfenómenos físicos que involucran y a sus aplicaciones potenciales. Sin embargo, puesto queel magnetismo y la ferroelectricidad son fenómenos aparentemente excluyentes, hay muypocos materiales que los presentan simultáneamente, uno de ellos es el YCrO 3 , del cual aúnexisten muchas incógnitas por resolver; por ejemplo, no se ha explicado bien el origen de sudébil comportamiento ferroeléctrico; pero más aún, ni siquiera se ha llevado a cabo unestudio cuidadoso de su proceso de síntesis. Al respecto, en el CNyN se han realizado ya losestudios sobre la influencia de la temperatura de síntesis y presión usada, en lascaracterísticas de pastillas cerámicas de YCrO 3 elaboradas por el método de reacción alestado sólido. De estos estudios se encontró que 1300°C es la temperatura óptima desinterización a la que se obtiene el compuesto libre de fases secundarias. Se observó tambiénque el aumento de la temperatura de sinterización (hasta 1450°C) no afecta la fase cristalina,y sí genera muestras más densas y con una mayor permitividad. Por ello, en este trabajo seelaboraron pastillas con el mismo método descrito, pero aumentando la temperatura desinterización a 1550°C. Las cerámicas presentan la fase cristalina deseada, según lainterpretación de los espectros de difracción de rayos-X; están libres de contaminantes, loque se constató mediante la espectroscopia de dispersión de energía (EDS); efectivamenteson más densas, con ~75% de la densidad teórica; y tienen granos más uniformes y conmejor contacto, según las micrografías obtenidas por la microscopía electrónica de barrido(SEM). Y aunque será necesario elaborar y caracterizar nuevamente la muestra, ya que lacurva de permitividad Vs. temperatura muestra una discontinuidad propia de una cerámicafracturada, estos resultados son alentadores por que en dicha curva se observa el picocaracterístico del comportamiento ferroeléctrico buscado.Se agradece el apoyo técnico de Martha. E. Aparicio, Pedro Casillas e Israel Gradilla.Trabajo financiado parcialmente por PAPIME PE100409; PAPIIT-UNAM, Proy. IN107708e IN102908; y CONACYT, Proy. 82503Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 1615 de junio – 3 de julio del 2009Estudio de la Estructura de Cuerno de Borrego Cimarrón mediante Microscopía deTransmisión de ElectronesG.V. Nájera-Romero 1 , A.B. Castro-Ceseña 2 y G.A. Hirata-Flores 3(1) Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías;Blvd. Marcelino García Barragán #142, Guadalajara, Jalisco, México.(2) Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Km.107Carretera Tijuana-Ensenada, Ensenada, B.C., México.(3) Centro de Nanociencias y Nanotecnología; Km.107 Carretera Tijuana-Ensenada,Ensenada, B.C., México.Los materiales bioinspirados representan hoy día una de las principales metasperseguidas por los investigadores, pues pretende no sólo crear un material, sino tomar elejemplo de la naturaleza tratando de imitar sus características ideales. El estudio demateriales biológicos duros provee información de cómo los organismos ajustan sumicroestructura y condiciones de crecimiento para tener propiedades superiores en suconstitución. Los cuernos de borrego cimarrón poseen características estructurales ymecánicas que les permite ser muy fuertes debido a los impactos extremos que llegan aocurrir entre estos animales [1]. A través de un Microscopio Compuesto se observó laestructura a microescala del cuerno de borrego cimarrón, los detalles a nanoescala seconocieron mediante Microscopía de Transmisión de Electrones (TEM). Para el estudio porTEM, la muestra de borrego cimarrón se cortó en secciones superior, lateral y frontal; se fijócon glutaraldehído y solución de fosfatos y OsO 4 ; luego, se deshidrató la muestra y seembebió en resina [2]. Se obtuvieron cortes de 70 nm con un ultramicrotomo y se posttiñeroncon acetato de uranilo y citrato de plomo. Las imágenes observadas por microscopiocompuesto muestran, en el cuerno de borrego, túbulos embebidos en una matriz de queratinaparalelos a la dirección de crecimiento similares a los encontrados en cuerno de rinoceronte.El análisis por TEM muestra fibras de un diámetro aproximado a 48 nm, que se infiere, setratan de los filamentos intermedios de queratina (parte proteica del cuerno) [3].Agradecimiento al Proyecto PAPIME PE100409.[1] P.-Y. Chen et al. Acta Biomat. 2009[2] Bozzola, John, et al; ELECTRON MICROSCOPY; Jones and Batlett Publishers; Second Edition; India,1999.[3] Luca Tombolato. Comunicación Directa.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 1715 de junio – 3 de julio del 2009Ultra Alto VacíoErik Olivos Flores, 1 Leonel S. Cota Araiza. 2[1]Instituto Tecnológico de Chihuahua, [2]CNyN-UNAMLa importancia del ultra alto vacío para el estudio de superficies radica en la necesidad detener una superficie limpia y estable que se mantenga constante al menos durante el tiempodel estudio de la misma o durante el crecimiento de una película delgada.La superficie de un material es en sí un defecto estructural ya que rompe con la periodicidadde la estructura cristalina del material. Los átomos de la superficie al formar paparte de laultima capa no están enlazados con más átomos en capas más externas y presentan nivelesenergéticos insatisfechos por lo que el acomodo atómico en esta ultima capa es distinto a ladel interior del material y esto permite la formación de adsorbatos o compuestos en lasuperficie como óxidos, carburos, nitruros, etc. Aún a presiones bajas del orden de 10 -6 torr,el tiempo requerido para formar una monocapa de átomos extraños adsorbidos en lasuperficie, resulta del orden de fracciones de segundo [1].En este trabajo se presenta una descripción de algunos de los sistemas de bombeo que seutilizan para alcanzar ultra-alto vacío, como las bombas de adsorción, turbomolecular, iónicay de sublimación de titanio. Se incluye también una descripción de los principales medidoresde vacío, como los de termopar, pirani y el medidor iónico.Agradecimientos al proyecto PAPIME PE100409 y al Doctor Leonel S. Cota Araiza.[1] N. W. Robinson, The Physical Principles of Ultra-high Vacuum Systems and Equipment.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 1815 de junio – 3 de julio del 2009Desarrollo de calzado innovador, modelo nano plata para pie diabético, pacientes conVIH/SIDA y SoldadosElmer Pineda Martínez 1 Gloria Amaya Corona 2 Nina Bogdanchikova 3 Alma A. Aruela 4Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (Morelia Michoacán México)Universidad Autónoma de Baja California (Ensenada Baja California México)Centro de Nanociencias y Nanotecnología UNAM (Ensenada Baja California México)El uso de la plata ha sido utilizado desde tiempo muy ambiguo, antiguascivilizaciones como Grecia y Roma los utilizaban en utensilios de cocina, era un metalempleado en aplicaciones biomédicas (fines higiénicos y desinfectantes, siglo XIX, primerosproductos para sustituir antibióticos) y nanotecnológicas (propiedades ópticas comodecoración de objetos, siglo IV a XII), todo esto sin ser concientes de lo que ocurría ha estaencala nanométrica.Apoyados en la literatura científica se han encontrado que los elementos químicosinorgánicos y en especial los metales juegan un papel crucial en los procesos biomédicos,algunos por que son esenciales en el organismo humano y otros por que son tóxicos.Precisamente, el efecto antibacteriano de los iones metálicos proviene de su gran similitudquímica con los iones esenciales que necesitan las bacterias para vivir ya que, la sencillez dela membrana celular permite que los iones metálicos confundan a los sistemas fisiológicos dela célula y logren ser transportados al citoplasma. La acción oligodinámica de algunos ionesmetálicos como los iones de plata (Ag), por ejemplo, es letal para las bacterias aconcentraciones 1000 veces menor que los niveles a los cuales resulta toxico para losmamíferos.Numerosos reportes de la actividad oligodinámica de la plata y su efectividad comobactericida, fungicida, y algunas citas de aplicaciones antivirales de los iones de plata, se hanprobado que las nanopartículas y/o cúmulos de plata tengan estos efectos mencionados, peroson menos utilizados. Motivo por el cual se ha decidido tratar cueros de cordero connanopartículas de plata para el desarrollo innovador de un calzado estéril, esto con finalidadde que personas con patologías como pacientes inmuno suprimidos, ejemplo pacientes conpie diabético y pacientes con VIH/SIDA usen este calzado para evitar infecciones bacterianaso alguna contaminación por hongos, pensando que también seria muy útil para soldados,alpinistas y personas de actividades forzadas durante largo tiempo.En base a los resultados obtenidos se ha elaborado una parte de la patente mexicana einternacional, que puede mejorar la calidad de vida de 20 millones de diabético en México,así como pacientes de VIH/SIDA, soldados y personas de actividad forzadas y durante largotiempo.Agradecimientos: Eric Flores, Mario Vega, Mayra Ramírez Camacho. Este proyecto fueapoyado por PAPIME PE100409Referencias:R.L. Woodward, Review of the bactericidal effectiveness of silver woodward, journalof the american WaterWorks Association 55 (1963) 7881-886Z. Guo and P.J. Salder, Metals in medicine, Angew. Chem. Int. Ed. 38 (1999) 1512-1531.http://www.euroresidentes.com/Blogs/noticias/2005/10/nanopartculas-de-plata-destruyen-los.htmlCentro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 1915 de junio – 3 de julio del 2009Efecto del Ho en las propiedades dieléctricas de cerámicas del compuesto multiferroicoPb (Fe 0.5 Nb 0.5 )O 3 .Gabriela Ramírez Corral 1 , Paola Góngora 2 , Oscar Raymond 3 , Jorge Portelles 41Instituto Tecnológico de Chihuahua, Ave. Tecnológico #2909 Tel: (614) 2-01 2000 C.P.31310. 2 Posgrado Física de Materiales CICESE-U.N.A.M. 3 Centro de Nanociencias yNanotecnología, U.N.A.M., Apdo. Postal 356, Ensenada, B. C. 22860, México. 4 Facultad deFísica Universidad Habana CubaLos materiales multifuncionales como el compuesto de una sola fase Pb(Fe 0.5 Nb 0.5 )O 3 (PFN),donde coexiste un orden ferroeléctrico y antiferromagnético, son muy prominentes y tienengran interés desde el punto de vista académico y tecnológico. Sin embargo, como fueestablecido en anteriores trabajos, la presencia de Fe +2 y vacancias de oxigeno resultado deemplear el método cerámico tradicional, incrementa la conductividad eléctrica [1], laspérdidas dieléctricas, y la acumulación de carga espacial en las fronteras de grano, endetrimento de lograr las propiedades optimas. Una de las causas de la presencia indeseada deFe +2 y vacancias de oxigeno es la pérdida del plomo durante los procesos de calcinación ysinterización. En este trabajo, se presenta un reporte de algunos efectos en tales propiedadesal adicionar pequeñas cantidades de tierras raras en la síntesis de tales compuestos. Enparticular, para este trabajo fue escogido el Holmio tanto por la afinidad en radio iónico yelectronegatividad con respecto al plomo, así como el hecho que de todas las tierras raras elholmio cuenta con el mayor momento magnético. Las cerámicas fueron preparadas por elmétodo tradicional igualmente a las muestras estudiadas previamente, empleando lascantidades estequiométricas de reactivos correspondientes para formar PFN al que se leadicionó un 1% molar de Ho añadido mediante el reactivo Ho 2 O 3 . Las muestras obtenidas enla calcinación y la sinterización fueron estudiadas por difracción de rayos-x (DRX delinglés), microscopia electrónica de barrido (SEM), y espectroscopia de rayos-x pordispersión de energía (EDS). La caracterización dieléctrica se realizó mediante las medidasde la constante dieléctrica y las pérdidas dieléctricas como función de la temperatura desdetemperatura ambiente hasta 300 ºC. [2] Los resultados reflejan que la adición de holmioprovoca un corrimiento de la temperatura de transición de 112 ºC a 100 ºC, lo cual es unindicador de que el holmio se incorporó a la estructura. Por otra parte se encontró una granmejoría en las propiedades dieléctricas y muy especialmente una notable disminución de laconductividad lo cual se traduce en que el material obtenido es un mejor dieléctrico.Este trabajo ha sido apoyado por los proyectos DGAPA-UNAM No. IN109608 y deCoNaCyT No 49986-F. Los autores agradecen a Miguel Ángel Martínez, Israel Gradilla,Eloísa Aparicio, Bernabé, Fabián Herrera por su apoyo técnico, el proyecto fue financiadoPAPIME PE100409.[1] O. Raymonda, R. Font, N. Suárez-Almodovar, and J. Portelles, J. M. Siqueiros,JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 97, 084107 2005[2]Reynaldo Font, Guillermo Alvarez, Oscar Raymond, Jorge Portelles and Jesús M.Siqueiros APPLIED PHYSICS LETTERS 93, 172902 _2008Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 2015 de junio – 3 de julio del 2009Síntesis de Nanoestructuras [Pt/NTC/SiO 2 ]Sergio Ramírez 1 , Z. I. Bedolla Valdez 1 , Vitalii Petranovskii 2 , Miguel Avalos 2 , G. Alonso 21. Facultad de Ingeniería Química (UMICH), 2. Centro de Nanociencias yNanotecnología (UNAM).En este trabajo de investigación se presenta la síntesis de nanoestructuras ordenadas de tipoPt/NTC/SiO 2 usando surfactantes de tetraalquilamonio y CETAB [1] como promotores de laestructura porosa. En este proceso son incorporados los nanotubos de carbono (NTC, al0.15% en peso con respecto al SiO 2 ) de forma que el SiO 2 crece axialmente sobre losmismos, todo ello por el método sol-gel. El material obtenido es calcinado para eliminar lamateria orgánica y así, generar una estructura con porosidad de tipo bimodal, la producidapor el Si0 2 amorfo obtenido por el método sol-gel, y la que dejan los NTC al ser calcinados.Las nanopartículas de Pt, se incorporaron al soporte generado por el método deimpregnación, adicionando (NH 4 ) 2 PdCl 4 al mismo, después de un tratamiento térmico, secaracteriza el material por técnicas tales como: SEM, TEM, XRD, y por el método BET paradeterminar el área superficial.a) b)Micrografías electrónicas de transmisión a baja y alta amplificación del sistema NTC/SiO 2 utilizandoTetrapentilamonio bromuro y CETAB para su síntesis. La micrografía a) representa la incorporación delSiO 2 a la pared superficial del NTC, mientras que la b) muestra como la MCM-41 conserva su ordenamientouna vez incorporada al NTC.AgradecimientosAl Proyecto PAPIME N° PE100409, así como Eric Flores, Eloísa Aparicio, Israel Gradilla, Francisco Ruiz yGumecindo Vilchis por su enorme apoyo técnico.Referencias[1] A. Aguilar-Elguézabal, Daniel Lardizábal, W. Antúnez-Flores, F. Paraguay-Delgado, A novel necklace likestructure assembled with MCM-41 and carbon nanotubes, Journal of Alloys and Compounds. Vol. 466.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 2115 de junio – 3 de julio del 2009Síntesis y caracterización de poli (p-fenilen tereftalamida): estudio de la temperatura dereacción sobre el peso molecular y el rendimientoEduardo Rodríguez Barreras 1 , Ramiro Alejandro Villegas Carrillo 1 ,Eder Lugo Medina 1,2 y Amelia Olivas 21. Instituto Tecnológico de Los Mochis, Blvd. Juan de Dios Batiz y 20 de Noviembre. LosMochis, Sin.2. Centro de Nanociencias y Nanotecnología, UNAM, Apdo. Postal 356, Ensenada, B. C.22800, México.Existen muchos tipos de polímeros, como por ejemplo; las poliamidas, las cuales se obtienenpor reacciones de condensación. Estas se denominan así porque se obtiene un subproductoque es retirado del medio de reacción y posteriormente condensado mediante este método.Una de las aramidas más importantes es la poli (p–fenilen tereftalamida), conocidacomercialmente como Kevlar, y por sus siglas PPT [1-2].La síntesis de este polímero se lleva a cabo a través de una polimerización en etapas a partirde la p-fenilendiamina y el dicloruro del ácido tereftálico [3-4].Figura 1. Ecuación química de la obtención del poli (p-fenilen tereftalamida)El presente trabajo tiene por objetivo realizar un estudio de la temperatura de síntesis de poli(p-fenilen tereftalamida) utilizando la técnica de policondensación desde 5 hasta 45 °C, sobreel rendimiento de la reacción, el peso molecular y la temperatura de descomposición. Paraesto, se analizaron los productos por espectroscopia de infrarrojo con transformada deFourier (FT-IR), dispersión de luz dinámica (DLS) y análisis termogravimétrico (TGA). Losresultados revelan que la mejor temperatura de síntesis dentro del rango estudiado paraobtener mayor rendimiento, así como también mayor tamaño y estabilidad térmica fue lamuestra sintetizada a 15 °C.Agradecimientos:Se agradece el apoyo brindado a través del proyecto PAPIME PE100409, al CNyN porabrirme sus puertas para realizar esta estancia y el apoyo brindado durante la misma, al Ing.Jassiel Rodríguez por sus atenciones, al Dr. José Manuel Cornejo Bravo y a la M.C. AraceliMedina Serrano por su apoyo en el análisis de dispersión de luz dinámica, Ing. ElianaiGaxiola Mejía, por sus aportes académicos.Referencias:[1] Tsuo, L.; Saver, J. A.; Hara, M. Polymer, 2000, 41, 8103.[2] Ahmad, Z .; Sarwar, M.; Wang, S.; Mark, J. Polymer, 1997, 38, 4523.[3] Simonutti, R.; Mariani, A.; Sozzani, P.; Bracco, S.; Piacentini, M.; Russo, S. Macromolecules, 2002, 35,3563.[4] Fitzgerald, J.; Irwin, R.; Memeger, W. Macromolecules, 1991, 24, 3291.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 2215 de junio – 3 de julio del 2009Aplicación del método de Hückel a la eskuterudita de YbOs 4 Sb 12Rogelio Rodríguez López 1 , Donald Homero Galván Martínez 21 Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Monterrey, N. L.2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología, UNAM, Ensenada, B. C.En el presente proyecto se analizó una molécula de YbOs 4 Sb 12 utilizando el programacomputacional YAeHMOP. [1] Dicho paquete requiere como datos de entrada las posicionesde los átomos [2], las dimensiones de la célula unitaria, el número de electrones en la misma,el número de puntos k a utilizar para poder realizar cálculos de propiedades promedio.Las eskuteruditas llenas presentan diversas propiedades dependiendo de sus configuraciones.Dentro de las más destacadas se encuentran aplicaciones como superconductividad, aislante,ferromagnetismo, fermión pesado, líquido de Fermi, termoelectricidad, entre otros.Un análisis a los resultados arrojados por YAeHMOP, especialmente a las bandas de energíade los diferentes orbitales presentes de los elementos de la eskuterudita, en comparación conla energía de Fermi, permite distinguir las características del compuesto.Análisis de un superconductor en distintos microscopios del CNyNRogelio Rodríguez López 1 , Donald Homero Galván Martínez 21 Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Monterrey, N. L.2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología, UNAM, Ensenada, B. C.Para la apreciación del funcionamiento de los distintos microscopios presentes en el Centrose utilizó una muestra en polvo de Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8 que se pretendía estudiar en elmicroscopio de rayos x, el microscopio de barrido y el microscopio de alta resolución.El primer dispositivo que se usó fue el microscopio de rayos x bajo la supervisión de M. C.Eloisa Aparicio. Los resultados obtenidos fueron las gráficas del ángulo contra los conteos ointensidades. De dicha gráfica, haciendo uso del software apropiado o contando con los datosnecesarios, se pueden identificar los picos de Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8 .El segundo paso fue analizar dicha muestra con el microscopio de barrido en conjunto con elIng. Israel Gradilla. Dicho instrumento hizo posible la obtención de imágenes a una escalahasta de 10 micro metros en la cual se puede observar la presencia de estructuras similares ananotubos.El microscopio de alta resolución no estaba funcionando durante la estancia de investigaciónpero se contaba ya con una imagen obtenida con anterioridad que sirvió para el análisis de lamuestra. De igual modo se pudo obtener una gráfica de la energía de los rayos x emitidos porla muestra contra el conteo y se presentaron los mismos picos correspondientes a loselementos.Quiero agradecer al Dr. Homero Galván por su asesoría durante mi estancia así como alproyecto PAPIME PE100409 por su apoyo.[1] Yet Another Extended Hückel Molecular Orbital Package Versión 3.0[2] International tables for cristalography. Hahn, Theo. 2a ed. Holanda: Kluwer Academic Publishers, 1989.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 2315 de junio – 3 de julio del 2009Espectroscopia de Dispersión de Energía por Rayos-XUlloa Verdín Ana Karina 1 , Oscar E. Contreras López 21 Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías; C.P.44430, Guadalajara, Jal., México. kariulloa@gmail.com2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología-UNAM; Apdo. Postal, 356, C.P. 22800,Ensenada, B. C., México. edel@cnyn.unam.mxLos rayos-x son una radiación de alta energía, que dependiendo de cómo sonproducidos reciben el nombre de continuos o característicos. Los rayos-x continuosprovienen de la desaceleración de un electrón al impactar contra un campo eléctrico de unnúcleo atómico. Un rayo-x característico es formado por la liberación de energía de unelectrón perteneciente a un átomo, al saltar a un estado electrónico disponible de menorenergía, dentro del mismo átomo.La espectroscopia de dispersión de energía por rayos-x es una técnica analítica usadapara el análisis elemental o la caracterización química de una muestra. Este tipo deespectroscopia aprovecha el principio de que cada elemento químico tiene su propiaconfiguración electrónica. Es así que a través de los rayos característicos se identifican loselementos químicos que componen la muestra. De acuerdo a la configuración electrónica decada elemento químico los rayos-x se identifican mediante líneas características de rayos-x.Principalmente, estas líneas se clasifican de acuerdo al nivel energético donde se generó elhueco y en segundo término de acuerdo a su intensidad relativa entre las líneas del mismonivel.Para la espectroscopia de dispersión de energía por rayos-x, la muestra bajo estudio seanaliza típicamente en un microscopio electrónico de barrido. La muestra se introduce en unacámara de vacío donde es bombardeada por un haz de electrones. Este proceso provoca quelos átomos de la muestra se ionicen y de manera natural, tendiendo a regresar a su estadooriginal, generan fotones de rayos-x, electrones Auger, entre otras señales. Los fotones derayos-x que alcanzan la superficie y que son adquiridos por un detector especial, se graficanen un formato de intensidad contra energía de rayo-x. A partir de las líneas características decada elemento químico y tomando en cuenta la variación de su intensidad, se puede realizaruna determinación cualitativa y/o cuantitativa de la muestra.Dentro de los parámetros que influyen en la intensidad de una línea de rayos-x estánel número atómico, la absorción, la fluorescencia, la energía del haz electrónico incidente,entre otros. De estos, los tres primeros son considerados para cuantificar una muestra por elmétodo conocido como “ZAF” [1] . En este trabajo se presentan los aspectos involucrados enla espectroscopia de dispersión de energía por rayos-x.Se agradece el apoyo brindado por el Proyecto PAPIME PE100409 para la realización delevento Jóvenes a la investigación. Karina Ulloa agradece el especial apoyo, tiempo ydedicación del Dr. Oscar E. Contreras López que hizo posible este trabajo.[1] Joseph I. Goldstein, Dale E. Newbury, Patrick Echlin, David C. Joy, Charles Fiori, Eric Lifshin, en“Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis”, Plenum Press, 1981, New York.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 2415 de junio – 3 de julio del 2009El Nitruro de Berilio como material para el desarrollo de dispositivos optoelectrónicosJosé Luis Valtierra Sánchez de la Vega 1 , Jesús Antonio Díaz Hernández 21 FI UABC - Mexicali, 2 CNyN UNAM - EnsenadaSe prepararon películas delgadas de Nitruro de Berilio sobre sustratos de silicio por medio dela técnica de ablación láser en un ambiente con presiones de nitrógeno variables. Laspelículas posteriormente fueron analizadas in situ por XPS, AES y por elipsometría y ex situpor microscopía de barrido de electrones. Esto nos permitió conocer sus característicasquímicas, propiedades ópticas y morfológicas. Entre los resultados, se encontró unaestequiometría de Be 3 N 2 , para las películas crecidas a presiones de N 2 por arriba de los25mTorr. Además, presenta un banda prohibida de 3.8 eV.A partir de estos resultados, podemos proponer este material como alternativa a los escasosmateriales ya existentes en la fabricación de dispositivos optoelectrónicos que operan en lazona ultravioleta del espectro electromagnético.Agradecimientos: Al Ing. Israel Gradilla por su ayuda en la toma de la micrografía del SEMy al Dr. Roberto Machorro por su ayuda en el uso del elipsómetro y sus valiosos comentarios.Agradezco también a la Facultad de Ingeniería de la UABC, campus Mexicali, por la ayudaeconómica para poder asistir a este evento. Finalmente al proyecto PAPIME PE100409.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 2515 de junio – 3 de julio del 2009Piezocerámicas Libres de Plomo K 0.5 Na 0.5 Nb 0.9 Ta 0.1 O 3Silvia Estefanía Valerdi Monroy 1,2 , Jorge Portelles 2,31 Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de B.C., Ensenada2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología, Ensenada, Baja California.3 Facultad de Física, Universidad de La Habana, Cuba.Mediante el método cerámico tradicional se obtiene y caracteriza una cerámica libre deplomo del tipo K 0.5 Na 0.5 Nb 0.9 Ta 0.1 O 3 (KNNTa10%). Se verifica ello, en la medición realizadade permitividad y pérdidas dieléctricas vs temperatura, obteniendo dos fases: ortorrómbicatetragonal(186 o C) y tetragonal-cúbica (355 o C) en correspondencia con otros trabajosinternacionales.La morfología obtenida presenta tamaños de granos cúbicos, similar a lo reportado, perocon menor tamaño promedio del grano: 1,4 µm. Las curvas de histéresis realizadas a 1.8KV/mm a temperatura ambiente, muestran un ferroeléctrico del tipo duro de gran valor decampo coercitivo (Ec = 0,789KV/mm) y buenos valores de polarización remanentePr=21,86μC/cm 2 .Los resultados antes mencionados corroboran con éxito la obtención del sistema KNNTa10%con parámetros físicos acorde a otros reportes.Se enfatiza en esta investigación la posibilidad de un sustituto del PZT, el sistemaKNNTa10%.AgradecimientosA Dr. Oscar Raymond, a Ing. Israel Gradilla por los análisis de SEM y EDS, a EloisaAparicio por DRX, a todo el personal del Centro de Nanociencias y Nanotecnología, a misseres queridos y maestros que me apoyaron, al proyecto PAPIME PE100409.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 2615 de junio – 3 de julio del 2009Estructura Electrónica del WON 2Nadia Sarait Vertti Quintero a , Armando Reyes Serrato ba Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. Monterrey, N.L., Méxicob Centro de Nanociencias y Nanotecnología-UNAM Ensenada, B.C. MéxicoLa búsqueda de nuevos materiales es importante para satisfacer las necesidades que losmateriales actuales no cumplen. En este esfuerzo, una manera de hacerlo es analizar elmaterial propuesto mediantes cálculos teóricos. Éstos nos permiten entender elcomportamiento físico de dicho compuesto; normalmente el cálculo de su estructuraelectrónica y de estabilidad son primordiales. En este trabajo se presentan los resultadosobtenidos mediante el uso de la herramienta WIEN2K para conocer la estructura de bandas yla distribución de carga en el cristal del compuesto WON 2. El cálculo se hizo por el métodode linealización de ondas planas aumentadas (LAPW) basado en la teoría del funcional dedensidad (DFT). Esta teoría nos permite transformar el problema de muchos electrones en unproblema de un electrón que no interacciona con los demás y que se encuentra en un campoautoconsistente. [1]El grupo espacial que se utilizó para el compuesto fue el No. 225 (Fm3m) el cual presentacaracterísticas de simetría cúbica. Los parámetros de red se definieron en base al compuestoconocido WO 3 ya que es parecido al WON 2 , así mismo se utilizaron ciertas posiciones deWyckoff para los átomos del compuesto.La densidad de carga electrónica es la probabilidad de encontrar un electrón en ciertalocación. Se graficaron diferentes isosuperficies a diferentes valores de densidad de carga, asícomo una gráfica topográfica sobre un plano cristalográfico. También se analizó la estructurade bandas del WON 2 calculada a lo largo de las líneas de alta simetría correspondientes algrupo espacial utilizado, como se indica en la primera zona de Brillouin. En ambos análisisse encontró que el compuesto tiene un comportamiento metálico.Agradecimientos al proyecto PAPIME PE100409.[1] Perdew, John P.. "Some Sundamental Issues in Ground-State Density Functional Theory: A guide for theperplexed." Journal of Chemical Theory and Computation 5(2009): 903. PrintCentro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 2715 de junio – 3 de julio del 2009Estudio del entrelazamiento térmico de 2 espines acoplados por intercambio con eltérmino anisotrópico Dzyaloshinski-Moriya y campo magnético inhomogéneo externoGerardo Enrique Villarreal García 1 , Fernando Rojas Iñiguez 21Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey. Monterrey, N.L.Centro de Nanociencias y Nanotecnología, UNAM. Ensenada, B.C.2La computación cuántica es el siguiente paso en el desarrollo tecnológico de la computaciónahora denominada computación clásica. Su importancia radica en las características cuánticasde las que hace uso para el manejo de las unidades de información: los qubits. Una de esascaracterísticas únicas es el entrelazamiento cuántico, el cual promete ser una piezafundamental en la transmisión de información cuántica que tiene usos en varios campos dela ciencia y tecnología como la criptografía y teleportación cuántica, así como en lageneración de código superdenso.El entrelazamiento es un fenómeno mecánico-cuántico en el cual 2 o más estados sondescritos en referencia uno del otro, incluso si estos están separados espacialmente, lo cualconlleva una correlación única entre ellos que es más fuerte que cualquier otra correlaciónclásica [1]. Sin embargo estos estados entrelazados son altamente sensibles en cuantointeracción con el medio ambiente.El presente trabajo tiene como objetivo estudiar el comportamiento del grado deentrelazamiento de un sistema cuántico compuesto por 2 espines acoplados por intercambiotomando en cuenta el término anisotrópico Dzyaloshinski-Moriya (DM) en presencia de uncampo magnético inhomogéneo externo, en función de 6 parámetros: campo magnético (B),constante de inhomogeneidad (b), los componentes del vector DM en las coordenadas (β x ,β y ,β z ), así como la temperatura a la que se encuentra el sistema (T).Para poder cuantificar el entrelazamiento se utilizó el concepto de concurrencia [2] en lasdefiniciones que presentan Hill y Wootters, uno mediante la idea del operador de inversióntemporal, y otro a través de las propiedades de la matriz de densidad para ensambles mixtos.Se realizó un estudio completo de todo el espacio de parámetros dividido en 2 partes. Por unlado se analiza el estado base, bajo las condiciones descritas anteriormente, y se comparó elcomportamiento de la concurrencia en función de los distintos parámetros. Posteriormente seobserva el comportamiento del grado de entrelazamiento en función de la temperatura y sedetermina la temperatura crítica, que es la temperatura a la cuál el entrelazamiento delsistema es nulo y su dependencia con los parámetros del modelo.A partir de los resultados se concluyó que a temperaturas bajas existe una relacióninversamente proporcional entre la concurrencia y “b”, además que conforme aumentan β x , β yo β z en cualquiera de sus componentes aumenta el entrelazamiento del sistema. En el caso desistemas mixtos, la temperatura crítica es independiente de la magnitud del campo magnéticoaplicado, pero muestra un comportamiento aproximadamente cuadrático ante variaciones decualquier componente del término DM y de la constante de inhomogeneidad b.AgradecimientosAgradezco al Dr. Fernando Rojas por su apoyo e instrucción para la realización de esteproyecto, a los organizadores de Jóvenes a la Investigación por hacer este espacio posible yal Proyecto PAPIME PE100409 por financiar nuestra estancia de investigación.Referencias[1]Aczel,A. 2002. Entrelazamiento. El mayor misterio de la física. Crítica, Barcelona.[2]Hill, S. y W.K. Wootters. 1997. Entanglement of a pair of quantum bits. Phys. Rev.Lett.78: 5022-5025.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 2815 de junio – 3 de julio del 2009Índice (Cartel)Estabilidad de nanopartículas de Ag en cuero de cordero y capacidad fungicida contra Cándida albicans.Gloria Alejandra Amaya Corona, Elmer Pineda Martínez, Alma Aurora Arreola, Nina Bogdanchikova 30Estudio de las propiedades estructurales, morfológicas y eléctricas del multiferróico Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 3Gabriela de la O, Carlos Ostos, Jesús M. Siqueiros 31Modificación de películas de organosilano para la deposición electroquímica de polianilina.Escalante Alcaraz Nancy Lanette, Castro Beltrán Andrés, Cruz Silva Rodolfo y Castillón Barraza Felipe 32Paseo por el camino aleatorio.Eduardo Gómez Benavides 33Síntesis de nanorodillos de ZnO por el método hidrotermal.Roberto González Rodríguez, Manuel Herrera Saldívar 34Análisis químico-estructural de un LED de InGaN/GaN.A. J. Gutiérrez Gómez, W. de la Cruz Hernández, O. E. Contreras López, L. Morales de la Garza 35Nitruro de Zinc.Fabián Herrera Rodríguez, Guadalupe Moreno Armenta 36Síntesis de películas de nitruro de renio por pulverización con magnetrón: estudio preliminar.Natalia Jiménez Lopez, Gerardo Soto Herrera, Philippe Charles Robin 37Depósito de MoC y N x por Erosión Catódica Reactiva con Magnetrón DC.Alejandro Lizárraga, Phillipe Robin, Enrique Sámano 38Hidrodesulfurización de dibenzotiofeno sobre el sistema Ga(x)-WS 2D.I. Lopez-Coronel, T.A. Zepeda y A. Olivas 39Estructura electrónica de un sistema unidimensional.Oliver M. López Valencia, Catalina López Bastidas 40Caracterización de Condensadores Lineales.Amelia Luna Puente 1 , Jesús L. Heiras 41Elaboración del multiferroico de YCrO 3Azarahel Mendoza L., Ma. de la Paz Cruz J. 42Estudio de la Estructura de Cuerno de Borrego Cimarrón mediante Microscopía de Transmisión deElectrones.G. V. Nájera-Romero, A. B. Castro-Ceseña y G. A. Hirata-Flores 43Ultra alto vacío.Erik Olivos Flores, Leonel S. Cota Araiza 44Desarrollo de calzado innovador, modelo nano plata para pie diabético, pacientes con VIH/SIDA ySoldados.Elmer Pineda Martínez, Gloria Amaya Corona, Nina Bogdanchikova, Alma A. Aruela 45Efecto del Ho en las propiedades dieléctricas de cerámicas del compuesto multiferroico Pb (Fe 0.5 Nb 0.5 )O 3 .Gabriela Ramírez Corral, Paola Góngora, Oscar Raymond, Jorge Portelles 46Síntesis y caracterización de poli (p-fenilen tereftalamida): estudio de la temperatura de reacción sobre elpeso molecular y el rendimiento.Eduardo Rodríguez Barreras, Ramiro Alejandro Villegas Carrillo, Eder Lugo Medina y Amelia Olivas 47Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 2915 de junio – 3 de julio del 2009Análisis de un superconductor en distintos microscopios del CNyN.Rogelio Rodríguez López, Donald Homero Galván Martínez 48Aplicación del método de Hückel a la eskuterudita de YbOs 4 Sb 12Rogelio Rodríguez López, Donald Homero Galván Martínez 48Espectroscopia de Dispersión de Energía por Rayos-X.Ulloa Verdín Ana Karina, Oscar E. Contreras López 49El Nitruro de Berilio como material para el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos.José Luis Valtierra Sánchez de la Vega, Jesús Antonio Díaz Hernández 50Piezocerámicas Libres de Plomo K 0.5 Na 0.5 Nb 0.9 Ta 0.1 O 3Silvia Estefanía Valerdi Monroy, Jorge Portelles 51Estructura Electrónica del WON 2Nadia Sarait Vertti Quintero, Armando Reyes Serrato 52Estudio del entrelazamiento térmico de 2 espines acoplados por intercambio con el término anisotrópicoDzyaloshinski-Moriya y campo magnético inhomogéneo externo.Gerardo Enrique Villarreal García, Fernando Rojas Iñiguez 53Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

1.61.41.21.00.80.60.40.20.0-0.2200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 8502.01.81.61.41.21.00.80.60.40.20.0Gráfica 1Lavado de cuero suave 1200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850Longitud de onda (nm)Lavado 1Lavado 2Lavado 3Gráfica 2Lavado 1Lavado de cuero suave 22.0Lavado 21.81.61.41.21.00.80.60.40.20.0200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850Longitud de onda (nm)Gráfica 3Lavado 1Lavado de cuero duro2.0Lavado 2Lavado 31.81.61.41.21.00.80.60.40.20.0200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850Longitud de onda (nm)Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Estabilidad de nanopartículas de Ag en cuero de cordero ycapacidad fungicida con Cándida albicansGloria Alejandra Amaya Corona 1 , Elmer Pineda Martínez 2 , Alma Aurora Aruela 1Nina Bogdanchikova 31Universidad Autónoma de Baja California, Ensenada, B.C.2 Universidad Michoacana de San Nicolas de Hidalgo, Morelia, Mich3 Centro de Nanociencias y Nanotecnología, Ensenada, B.C.IntroducciónSe desea realizar una INNOVACIÓN a calzado especializado paradiabéticos. Para esto se quiere agregar nanopartículas deplata al cuero que forra el zapato.Gracias al poder bactericida y fungicida de la plata ayudará a evitarinfecciones del pie dentro del calzado.Motivación del proyectoDiabetes mellitus 1era causa de muerte en México[1]El 20% que presentan una complicación de pie diabético tendránamputación.De éste porcentaje:20% requerirá de una 2da amputación en 12 meses50% en menos de 5 años. [2]PROBLEMASi se lavara el zapato ¿Se perdería toda o gran partede la plata?Si tenemos cuero de diferentes lotes,¿Sus propiedades y característicascambian mucho o poco?¿La plata en el cuero es capaz de eliminarhongos?Nano Agvs.OBJETIVOSPOR ALCANZARMétodoexperimentalCaracterizaciónEstabilidad de nanopartículas de plata en elcuero de zapato.1) Impregnación de plata en el cuero por contacto.2) Lavado agresivo a las muestras con aguadesionizadaA) Análisis químico de muestras por EDS (LaboratorioSEM)B) Espectrofotometría UV/visibleReprodusibilidad1) Observar las características de susuperficie.2)Mediante lavados determinar, sucapacidad de soporte para la plata.A) Imágenes de superficie en SEMB) Espectrofotometría UV/visible.Capacidad fungicida contra Cándidaalbicans1) Impregnación de plata en el cuero porcontacto2) Hacer contacto del cuero con cultivosmasivos del hongo.A) Observación directa al cultivo.Resultados y discusiónEstabilidad Reproducibilidad Capacidad fungicida contra Cándida albicansAbs (U.A.)Espectro de Solución coloidal (ARGOVIT) 2%CúmulosNanopartículasLongitud de onda (nm)Solución coloidalDe lasgráficas1 a la 3, seobserva que en lasimitaciones de lluvia, elcuero suelta cationes ycúmulos de plata.Del espectro de lasolución coloidal,con laque se impregno el cuero,podemos confirmar quela mayor parte de lasoloción sonnanopartículas.Abs (U.A.)Abs (U.A.)Abs (U.A.)CationesCúmulosNanopartículasCationesCúmulosCationesNanopartículasABCLas imágenes A y Bson las superficies lisasde loscuerossuaves(1 y 2). Se observaque la morfología nocambia.En el caso C, estamosobservando al cueroduro.Dadas las imágenes ylos espectros, loscueros suaves son losque presentancaracterísticas mássimilares.cABObservamosque el únicocuero queevitó elcrecimientode hongossobre susuperficie lisa,fue el cuerosuave 1.Conclusiones1) Nanopartículas de plata en zapato son estables, no se eliminan con imitación de lluviaagresiva.2) Cuero de diferentes corderos no mostraron gran diferencias para depositarnanopartículas de plata (existe reproducibilidad).RecomendaciónPara poder atacar de manera más efectiva la Cándida albicans, será necesario unaumento de concentración de Ag.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMImpacto del trabajoEn base a los resultados obtenidos se haelaborado parte de la patentemexicana/internacional, que pued amejorar la vida de 20 millones de diabéticosen México, así como pacientes de VIH,soldados y personas con actividades detrabajo o deporte de alto impacto en lasextremidades inferiores.Agradecimientos:Proyecto PAPIME PE100409 ,Ing. Mayra Ramírez ,Bio. JovanniCatalan,Tec. Eric Flores Aquino, Laboratorio de Catálisis, CNyN.,Tec. Israel Gradilla Martínez, Laboratorio SEM, CNyN y Tec. MarioVega Aguilar, Geofísica, CICESE.Referencias[1] Martínez Cecilia DIABÉTES: PRIMER FACTOR DE MUERTE EN MÉXICOhttp://www.periodicodigital.com.mx/index.php?option=com_content&task=view&id=77367[2] ]”Abordaje multidisciplinario del pie diabético”. Revista de endocrinología ynutrición Oct-Dic 2005 Vol. 3 No.4 pp165-179.Ensenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES, MORFOLÓGICASY ELÉCTRICAS DEL MULTIFERROICO Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 3Gabriela de la O a , Carlos Ostos b , Jesús M. Siqueiros ba ITESM, Monterrey, Nuevo León.b Centro de Nanociencias y Nanotecnología, UNAM. Ensenada, B.C.ResumenEn este trabajo se estudió el compuesto Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 3 sintetizado mediante el método de reacción de estado sólido (SSR: Solid State Reaction) a partir de los precursores Bi 2 O 3 , Fe 2 O 3 y SrCO 3 . La mezclapreviamente homogeneizada se calcinó directamente a 800°C por 20 minutos. El polvo calcinado se prensó en forma de pastillas y se sinterizó a 1000°C por 20 minutos más. En ambos procesos térmicos serealizó un enfriamiento rápido al aire. Las pastillas sinterizadas se recubrieron con plata para obtener un condensador del tipo Ag/Sr:BFO/Ag. Mediante la técnica de difracción de rayos X (XRD) se observó laobtención de la perovskita Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 3 como fase única. La morfología del compuesto sinterizado se estudió a través de la técnica de microscopía electrónica de barrido (SEM). El análisis de la permitividaddieléctrica contra la temperatura permitió observar un comportamiento relaxor con una transición de fase para-ferroeléctrica (T C ) cercana a 250°C a 1 KHz. El estudio de las pérdidas dieléctricas (tan δ) delcompuesto evidenció un comportamiento conductor. El estudio de la conductividad a partir de los diagramas Cole-Cole obtenidos mediante espectroscopia de impedancias, permitió comprobar la altaconductividad del Sr:BFO comparado con el BFO sin dopar. Por último, se demostró el comportamiento ferroeléctrico del material mediante la obtención de los lazos de histéresis de polarización contra campoeléctrico (P-E) con el equipo de la Radiant Technologies.IntroducciónEl compuesto BiFeO 3 (BFO) es un multiferroico con estructura perovskita (Fig. 1) degran interés por sus potenciales aplicaciones tecnológicas en la fabricación dedispositivos magnetoeléctricos y magneto-ópticos. En el BFO coexisten laferroelectricidad, ferroelasticidad y el antiferromagnetismo a temperatura ambiente.Propiedades dieléctricasEl Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 3 presentó la transición de fase para-ferroeléctrica (T C ) alrededor delos 250°C a 1 KHz. El compuesto manifestó altas pérdidas dieléctricas (tanδ) comoresultado de una posible conductividad de tipo iónico y electrónico (Fig. 5).Bi 3+Fe 3+O 2-a)Fig. 1. Estructura del BiFeO 3 (BFO)Fig. 2. Diagrama de fases para el BFOEn la obtención del BFO es un reto evitar la formación de fases secundarias deóxidos ternarios como son el Bi 25 FeO 39 y el Bi 2 Fe 4 O 9 (Fig.2). En este trabajo se haexplorado la alternativa de substituir el bismuto por estroncio en la posición A de laperovskita (ABO 3 ), para obtener el compuesto Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 3 (Sr:BFO).Fig. 5. Gráficas de permitividad y pérdidas dieléctricas conun barrido de frecuencias entre 1KHz y 1MHzE a = 0.015 eVb)Fig. 6. a) Diagrama Cole-Cole y b) de laconductividad del Sr:BFOSíntesis por reacción de estadosólido (SSR)Sr:BiFeO 3A partir de los diagramas Cole-Cole se demostró la alta conductividad del sistemaa temperatura ambiente (Fig. 6). Las curvas P-E comprobaron el comportamientoferroeléctrico del BFO (Fig. 7a) y el Sr:BFO (Fig. 7b) con valores de la corriente defuga más elevadas en el compuesto dopado con estroncio.a) b)Bi 2 O 3 + Fe 2 O 3 + SrCO 3∆800ºC, 20 minCalentamiento y enfriamientorápido al aireBi 1-x Sr x FeO 3-x/2Sinterización y enfriamientorápido al aire1000ºC, 20 minBi 0.75 Sr 0.25 FeO 2.875Caracterización estructural y morfológicaEl Sr:BFO se obtuvo como fase única(Fig. 3). Las pastillas sinterizadaspresentaron una alta densificación perolos granos no tuvieron una geometríatan definida como en el BFO (Fig. 4).Bi 0.75 Sr 0.25 FeO 2.8751000°Ca) BFOb) Sr:BFOFig. 7. Curvas de histéresis ferroeléctrica y corriente de fuga para el a) BFO y el b) Sr:BFOConclusionesCon base en los resultados expuestos se concluye que el estroncio estabiliza lafase del BFO y modifica notablemente sus propiedades dieléctricas. El compuestoBi 0.75 Sr 0.25 FeO 3 , obtenido en este trabajo mediante el método SSR, presentó unatransición T C por debajo del BFO sin dopar y un comportamiento ferroeléctrico atemperatura ambiente con una elevada conductividad. Este estudio es una primeraetapa para la comprensión de la naturaleza y los mecanismos de conducción querigen al multiferroico BiFeO 3 cuando es dopado con estroncio.Fig. 3. Refinamiento Rietveld para el compuestoFig. 4 Micrografías SEM-EDX del a) BFO sinterizado aBi 0.75 Sr 0.25 FeO 3 .850°C y b) Sr:BFO sinterizado a 1000°C bajo aire.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMAgradecimientosAl proyecto PAPIME PE100409, al comité organizador de Jóvenes a la Investigación,a los investigadores y al personal del Centro de Nanociencias y Nanotecnología dela UNAM, en especial al Dr. Carlos Ostos y al Dr. Jesús Siqueiros.A mis padres por su apoyo incondicional y a mi director Dr. Alfonso Serrano.Ensenada, B.C., México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009MODIFICACIÓN N DE PELÍCULAS DE ORGANOSILANO PARA LADEPOSICIÓN N ELECTROQUIMICA DE POLIANILINAEscalante Alcaraz Nancy 1 , Castro Beltrán n Andrés 2 , Cruz Silva Rodolfo 3 y Castillón n BarrazaFelipe 41Instituto Tecnológico de Los Mochis, Los Mochis, Sinaloa, México.2Centro de Investigación Científica y de Estudios Superior de Ensenada, Ensenada, B.C., México,3Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Morelos, México.4Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la Universidad Autónoma de México, Ensenada, B.C., México.Resumen Se modificó la superfície de electrodos transparentes de óxido de estaño e indio (ITO), por una monocapa auto-ensamblada de Metil-trimetoxi-silano (MTS). Lavoltametría cíclica de MTS mostró la forma típica de un monómero confinado a la superficie debido a la oxidación de las unidades de anilina. Este proceso dio comoresultado una polianilina bidimensional con un espesor de película de 909 nm, tal y como se midió por perfilometría. La técnica espectroscópica de UV-vis confirma laformación de un polímero conjugado. Se estudió la modificación de la superficie de ITO. Se incrementó la velocidad inicial de oxidación de polianilina en los electrodos deITO modificados con el MTS, aunque la velocidad de formación total fue mas baja comparada con lo electrodos de ITO sin modificar. Se crecieron películas de granopequeño en la superficie de los electrodos de ITO, comparados con los electrodos sin modificar. Se propone un efecto de bloqueo debido al espaciador para explicar lareducción de la transferencia de electrones en los electrodos modificados con MTS.IntroducciónLa polianilina es un polímero conductor, que resulta muyinteresante dadas sus propiedades que le permiten eltransporte de electrones a través del mismo, su obtenciónse realiza mediante técnicas electroquímicas queconducen a la oxidación de la anilina por electrólisis.Este trabajo, está referido al depósito de unapelícula de polianilina, sobre una superficie de ITOmodificada con organosilano en solución acuosa ácida.ObjetivoMejorar la adhesión de películas de polianilinadepositadas sobre la superficie de ITO.DesarrolloexperimentalSíntesisProporciones 4:2:1.Organosilano, aguadesionizada y etanol.10 ml. HCl (1N)y 0.466g deanilinadestilada.Agitacióndurante 1hora.Aforar a50ml.1ml deOrganosilanoElectrolito.Depósito.Solución,agitar durante1 hora.Depósito mediante Voltametría Cíclica.Condiciones de depósito con un Rangopotencial de -200 a 1100 eV y velocidad debarrido de 1200 mV/min, con 50 ciclos.Corriente (mA/cm 2 )420-2-4-400 -200 0 200 400 600 800 1000 1200Potencial vs calomelControlCurvas de DepósitoCorriente (mA/cm 2 )420-2-4-400 -200 0 200 400 600 800 1000 1200Potencial Vs CalomelAnálisis Químico por EDSResultadosM421T1HAbsorbancia (U.A.)2.01.81.61.41.21.00.80.60.40.20.0300 400 500 600 700 800Longitud de onda (nm)ControlUV VisibleAbsorbancia2.01.81.61.41.21.00.80.60.40.20.0300 400 500 600 700 800PerfilometríaLongitud de onda (nm)M421T1HNotas:•Para hacer el depósito se utilizó ITO comoelectrodo de trabajo WE.•Grafito como contra electrodo AE.•Calomel como electrodo de referencia RE.•Para la limpieza del ITO se utilizó unasolución de HCl (1N), sumergiendo el vidrio-ITO durante 20 minutos.•La muestra se secó en un horno por unahora a 150°C.SEMa)b)1400Control16001400M421T1H112001200Nanometros1000800600400Nanometros1000800600400a’)b’)2000Espesor = 768 nm2000Espesor = 909 nmControlM421T1H0 1000 2000 3000 4000Micras-2000 1000 2000 3000 4000Micrasa) y a’) corresponden a Controlb) y b’) corresponden al M421T1HDiscusión•Se modificó la superficie de ITO mediante Metil-trimetoxisilano.•Se obtuvo en depósito de polianilina-organosilano unmayor grosor.•Se encontró un incremento en la velocidad inicial deoxidación de polianilina.AgradecimientosLos autores agradecen a:M.C. Eric Flores Aquino e Ing. IsraelGradilla por su ayuda técnica para eldesarrollo de este trabajo. Tambiénse agradece el apoyo a través de losproyectos CONACYT 50547 y 50313además del proyecto PAPIIT IN110208-3.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMReferencias• R.A.Simon,A.J.Ricco,M.S.Wrighton, J.Am.Chem. Soc. 104 (1982) 2031.• E. Smela, Langmuir 14 (1998)2996.•C.D. Bain, E.B. Troughton,Y.T. Tao, J. Evall, G.M.Whitesides, R.G.Nuzzo, J. Am.Chem. Soc. 111 (1989) 321.Como observamos, la adición delorganosilano para el depositoinfluyó de manera significativa enla adherencia de la película alsustrato de ITO, esto locomprobamos utilizando cintaadhesiva sobre las películas.ConclusiónSe modificó la adhesión de la película depositada en la superficie, como seobserva en la prueba de adherencia. El análisis químico por EDS evidenció lapresencia de Si, Sn, In, Cl, Na y C, mientras que la prueba de perfilometría delorganosilano indica un mayor espesor del control 768 contra 909 nm, poniendo enevidencia el depósito del organosilano en el ITO y por consecuencia contribuyó auna mejor adherencia de la película de polianilina a la superficie.Prueba de adherenciaEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Paseo por el camino aleatorioIntroducción:Eduardo Gómez BenavidesEscuela Secundaria Héctor A. Migoni Fontes, Ensenada, B.C, MéxicoEl camino aleatorio es la ruta de un cuerpo (como una partícula de polvo) que describe al realizar un movimiento browniano.Algunos ejemplos de movimiento browniano son: partículas de polvo en un haz de luz, granos de polen en agua, etcétera.Algunos ejemplos de caminos aleatorios: el camino de un borracho, difusión en medios viscosos, etcétera.Estas imágenes son ejemplos degraficas de números aleatorios.Al lado se pueden observar 2caminos descritos por unborracho caminando, este semovió en cualquier dirección ycon pasos de diferente longitudUn pequeño problema inesperado…Cada vez que se corra el programa,hay que obtener una nueva semillaaleatoria del reloj, pues si no lohacemos, la sucesión aleatoria (laforma del camino aleatorio) va a serigual al anteriorEl movimiento browniano es muysimple y complejo a la vez, puessolo consiste en pequeños ograndes movimientos departículas individuales o enconjunto, pero las causas sonvariadas y complejasLos semilla para generarnúmeros aleatorios se obtienenleyendo el reloj de la PC en laescala de fracciones de segundoFuentes:Colaboradores de Wikipedia. Camino aleatorio [en línea]. Wikipedia, La enciclopedia libre, 2009 [fecha de consulta: 17 demayo del 2009]. Disponible en .Las imágenes fueron capturadas del programa MicrosoftQuick Basic Extended v7.1.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMAgradecimientos:Proyecto PAPIME PE100409Arturo Gamietea DomínguezCentro de Nanociencias yNanotecnología UNAM,Ensenada, B.C, MéxicoEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Síntesis de nanorodillos de ZnO por el método hidrotermalRoberto González Rodríguez 1 , Manuel Herrera Zaldívar 2Universidad de las Américas Puebla, Cholula, PueblaCentro de Nanociencias y Nanotecnología –UNAM Ensenada, B.C.RESUMENLas nanoestructuras en una dimensión exhiben interesantes propiedades ópticas y electrónicas. En este trabajo se llevó a cabo la síntesis de nanorodillos de ZnOpor el método hidrotermal, alterando su morfología por variaciones en la concentración del surfactante etilendimiana (EDA) y del pH en la síntesis, de 0.98 M a 2.96M y de 13 a 14, respectivamente. Nuestro estudio de CL reveló que los nanorodillos presentan una emisión de borde de banda centrada en 390 nm y una intensaemisión de defectos centrada en 600 nm. Los nanorodillos sintetizados con una concentración de EDA de 1.97M y pH = 13 presentan una mayor intensidad relativade la emisión de borde de banda, lo que indica que poseen mayor calidad cristalina que los sintetizados con diferentes concentraciones de surfactante.IntroducciónEl ZnO posee propiedades catalíticas, semiconductoras, optoelectrónicasy piezoeléctricas que le convierten en uno de los materiales másprometedores para la fabricación de dispositivos emisores de luz,transistores, láseres UV, sensores químicos, guías de onda, y celdassolares 1 . Dado que la síntesis de nanoestructuras de este semiconductorposibilita el incrementar su brecha de energía prohibida y su eficienciacuántica, 2 existe un enorme interés por mejorar los método de crecimientoactuales. Entre los métodos químicos para la síntesis de nanoestructurasde ZnO se encuentra el método hidrotermal, que ofrece las ventajas deser económico, operar a baja temperatura (100 C) y permitir sintetizar unagran variedad de nanoestructuras impurificadas con otros elementos. 3,4Las desventajas de este método radican principalmente en laincorporación indeseada de impurezas y en la inhomogeneidad de lamorfología de las nanoestructuras obtenidas.En este trabajo se han sintetizado nanorodillos de ZnO por el métodohidrotermal, y se muestra que la concentración del surfactante impacta demanera significativa en la morfología de los nanorodillos. Mostramosademás que el pH modifica ligeramente la morfología de los nanorodillos.La caracterización las muestras obtenidas se hizo usando microscopiaelectrónica de barrido (SEM), espectroscopía de energía dispersa (EDS) ycatodoluminiscencia (CL).acbdFig. 2. (a) Cristales irregulares de ZnO obtenidos con una concentración de EDA de 0.98 M.Las mediciones de EDS muestran un contenido de ZnO del 97%. (c) Nanorodillos regularesobtenidos con 1.97 M de EDA y (d) un contenido de ZnO del 96%.Desarrollo o descripción del trabajo realizadoLa síntesis consistió en dos etapas, la primera fue la síntesis de losnanorodillos de ZnO variando la concentración del surfactante utilizado(etilendiamina) en 0.98M, 1.97M y 2.96M con un pH de 13 y unatemperatura 100ºC, la reacción se dejó a reflujo durante 15hr.La otra etapa consistió en variar el pH de la reacción a 14 con unaconcentración de 1.97 M de EDA, 100 C y también durante 15 hrs.Fig. 3. (a) Nanorodillos en forma de conos truncados obtenidos con unaconcentración de EDA de 1.97 M y un pH de 14, con un contenido de ZnO del 99 %3500H2OEDA, 6ml, 12ml, 18mlNaOH --- pH=13T= 100ºCP= 1 ATMTiempo= 15 hr.Fig. 1. Esquema del sistemahidrotermal de nanorodillos de ZnOen reflujo a 100 C.Intensidad (u.a)pH = 1330001.97M EDA2500200015000.98M EDA10005002.96M EDA0-500350 400 450 500 550 600 650 700Longitud de onda (nm)Figura 3. La CL reveló que los nanorodillos presentanuna emisión de borde de banda centrada en 390 nm yuna intensa emisión de defectos centrada en 600 nm.Los nanorodillos sintetizados con 1.97M de surfactantey pH = 13 presentan una mayor intensidad relativa dela emisión de borde de banda, lo que indica queposeen mayor calidad cristalina que los sintetizadoscon diferentes concentraciones de surfactante.Fuentes de Información[1] Joydepp Dutta, Sunandan Baruah, “Hydrothermal growth of ZnO nanostructures”, Science and Technology of AdvancedMaterials 10 (2009) 013001[2] L. N. Dem’yanets, T. G. Uvarova, “Zinc Oxide: Hydrothermal growth of nano and bulk crystals and their luminescentproperties”, J. Mater Sc. 41 (2006) 1439-1444[3] Young Mu Oh, Kyung Moon Lee, Kyung Ho Park, “Correlating Luminescence from individual ZnO Nanostructures withelectronic Transport Characteristics”, Nanoletters 2007, Vol 7, No. 12 3681-3685.[4] Yu C. Chang and Lih j. Chen. “ZnO nanoneedles with enhanced and sharp ultraviolet cathodoluminescence peak”, J Phys.Chem. C 2007, 111, 1268-1272.[5] Imagenes del SEM, EDS y CL fueron tomadas en el CNyN.Agradecimientos:Proyecto PAPIME PE100409, PAPIIT-UNAM (IN107208).Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMConclusiones•La concentración del surfactante afecta significativamente la estructura de losnanoalambres.•Un pH mas básico promueve la formación de cristales mas regulares.•El método hidrotermal es un método accesible para el crecimiento de nanoestructurasregulares.Ensenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009A. J. Gutiérrez GómezG1 , W. de la Cruz Hernándezndez 2 , O.E. . Contreras LópezL2 , L. Morales de la Garza 21Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI); Av. Marcelino García a Barragán n #1421, C.P. . 44430, Guadalajara,Jalisco, México. M2Universidad Nacional Autónoma de México, MCentro de Nanociencias y Nanotecnología;a; Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada, Apdo. Postal 356, C.P. . 22800,Ensenada, Baja California, México. MResumen En este trabajo analizamos un LED (del inglés Light Emitting Diode) que es un dispositivo que tiene un amplio uso en laactualidad. Podemos localizarlos en cualquier tipo de aplicaciones; de encendido/apagado, semáforos y otros dispositivos deseñales de tránsito, en pantallas de cristal liquido, como celulares o calculadoras, entre otros usos similares [1] . En específico,analizamos un LED (figura 1) que emite en el azul de InGaN/GaN dopado con Mg y depositado sobre sustrato de Si(111) [2]Desarrollo Mediante la Espectroscopía de Electrones Auger (llamada AES Auger Electron Spectroscopy por su nombre en inglés)obtenemos información acerca de la composición de la muestra, la cual está estructurada por multicapas, algunas de estasdel orden de 20 nm, figura 2.(a)(b)Fig. 1 Esquema del dispositivoLED.Fig. 2 AES de (a) Superficie original, (b) Superficie (limpieza) después de una erosión de 5 minutos coniones Ar.El dispositivo LED analizado tiene un dopaje de 10 19 átomos deMg por cm 3 lo que representa una cantidad muy por debajo de lasensibilidad de AES, por lo que el Mg fue detectado mediante laEspectroscopía de Masas de Iones Secundarios (SIMS,Secondary Ion Mass Spectroscopy por su nombre en inglés),figura 5.Se llevó a cabo un perfil de composición (figura 3)empleando erosión iónica, con Iones de Argón, ymonitoreando las señales de los elementos del dispositivo,Ga, N, In, y Al, este último se encuentra en una capa muydelgada y no se detectó durante la erosión iónica.Al finalizar la erosión iónica se obtuvieron espectros Augerde las diferentes zonas del cráter formado, y se observóclaramente las diferentes capas del LED en donde seaprecia la presencia de Al. Se obtuvo una imagen de SEM(del inglés Scanning Electron Microscopy), en dondeobservamos la dimensión del cráter del orden de 120 μm yse aprecia el contraste de las diferentes capas deldispositivo, figura 4 (a). El Si no se observó ya que no sellegó hasta el sustrato durante la erosión iónica.Fig. 5 Espectroscopía de Masas de IonesSecundarios.Fig. 3 Perfil de composición durante laerosión.(b)Conclusiones Se muestra la utilidad de AES y SIMS para el análisis químicoestructural de superficies, lo cual es de suma importancia en elárea de control de calidad en la industria.(a)Agradecimientos Al Dr. Leonardo Morales, Dr. Wencel de la Cruz, Dr. Oscar EContreras y al Ing. Israel Gradilla por sus atenciones y su tiempo,al personal del CNyN por su amabilidad y al proyecto DGAPA-PAPIME PE100409 por hacer esto posible.Fig. 4(a) MicrografíaSEM.(b) Señal AES deAl.(c) Señal AES deIn.(c)Bibliografía[1] http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_LED[2] “Bright, Crack-Free InGaN/GaN Light Emitters on Si (111)”,A. Dadgar, et al., Phys. Stat. Solidi, (a) 192, No. 2, 308-313,(2002)Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

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Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009SINTESIS DE PELICULAS DE NITRURO DE RENIO PORPULVERIZACION CON MAGNETRON: ESTUDIO PRELIMINARNATALIA JIMENEZ LOPEZ 1 , GERARDO SOTO HERRERA 2 , PHILIPPE CHARLES ROBIN 21Instituto tecnológico de Chihuahua (ITCH) Av. Tecnológico #2909 col. 10 de mayo C.P. 31310 ChihuahuaChihuahua México.2Universidad Nacional Autónoma de México. Carr. Tijuana-Ensenada km. 107 Ap. Postal 22860 Ensenada BajaCalifornia México.Este trabajo presenta la síntesis de la película de nitruro de renio por medio de la técnica de Sputtering-Magnetron y si es posible depositar una película denitruro de Renio sobre un sustrato de silicio. Se determina que si es posible depositar la película de nitruro de renio analizando los resultados por medio de rayosX y microscopia electrónica de barrido.Introducción:La ciencia y la ingeniería siempre han estado en busca denuevos materiales para aplicaciones especificas y conmayores ventajas. Esta vez se han estado realizandoinvestigaciones para encontrar nuevos materiales quetengan propiedades muy similares a las del diamante, sobretodo en busca de su extraordinaria dureza.El diamante, sabemos que por sus propiedades físicas yquímicas tienen una dureza de aproximadamente 75 GPa ypuede llegar a soportar muy altas temperaturas, lo cual lohace muy atractivo para diversas industrias.RESULTADOSSe deposito la película de nitruro de renio, con el patrón de difracción derayos X se comparo el patrón de rayos X del renio y el patrón de lapelícula de ReN 2 observando que la estructura del renio si tuvo uncambio ya que se logro acomodar átomos de N 2 dentro de la estructura.se muestran en las siguientes figurasEstructuraoriginal delRenioOBJETIVO Depositarsobre un sustrato desilicio una película denitruro de renio porpulverizacion-magnetron.Presentacióny discusión delresultadoHay dos maneras de producir materiales superduros, quesean extremadamente difíciles de comprimir o resistentes ala deformación, propiedad que resulta muy necesaria para ladureza. Una manera, como mencionamos, es imitar aldiamante, y la manera de imitarlo es usar carbonocombinándolo con nitrógeno o usando alguno de estoselementos para mantener enlaces cortos. La otra esencontrar metales que ya sean incompresibles e intentarhacerlos duros.La elección del renio fue por su incompresibilidad y suspropiedades químicas, su configuración electrónicaXe4f 14 5d 5 6s 2 , puede lograr una excelente hibridación con elnitrógeno, debido al tamaño de este y por las fuerzaselectroestáticas y llegar a mantener una estructura enequilibrio, el resultado de esta hibridación es el enlacecovalente que hace que incremente la plasticidad y su puntode fusión.La síntesis de esta película se realizo por medio de la técnicade sputtering-magnetrón utilizando gas argón como gasinerte y nitrógeno como gas reactivo depositada sobre unsustrato de silicio. La confirmación de la película de nitrurode renio se realizo mediante espectroscopia de rayos X ymicroscopia electrónica de barrido.Debido al tamaño de los recubrimientos, Dentro de la cámara demagnetrón-sputtering, debemos mantener un atmosfera completamentelimpia, para ello la presión de vacio que usamos es de 2*10 -6 . la presiónde trabajo es de 6*10 -13 mTorrs, esta presión es la que usamos en lamezcla de gas argón con nitrógeno y la temperatura de trabajo es de300 Y 200 grados Celsius, esta temperatura permite cristalizar mejor elnitruro de renio sobre el sustrato de silicio .Los factores mas importantes para lograr buenas películas de nitruro derenio, son la temperatura, la presión de trabajo, presión parcial denitrógeno, así como también el tiempo de exposición.Lo que ocurre dentro de la cámara, es que los iones del gas argón sonbombardeados sobre la superficie del blanco de renio ayudados por elmagnetrón, el magnetrón atrae en gran cantidad iones de argón y lesproporciona mayor fuerza para tomar átomos de blanco de renio por queestos iones deben tener la fuerza necesaria para romper las fuerzas deatracción entre los átomos de renio. cuando esto sucede ya existe unapresión de gas nitrógeno, y los iones de gas argón siguenbombardeando la superficie del blanco de renio y los átomos de renio ala misma vez siguen ionizando átomos de gas argón haciendo de esteproceso una cascada. Los átomos arrancados de la superficie del renioson atriados al sustrato. De los átomos de renio son arrancadoselectrones debido a las colisiones enrtre iones de argon y atomos derenio pero estos electrones de renio se mezclan de nuevo con los ionesdel argón emitiendo energía en forma de luz, color rosa y morado. segúnel tiempo que le demos pueden cristalizar de mejor manera mientras quesucede esto atomos del gas nitrogeno se van metiendo dentro de laestructura atómica de renio y la tasa de deposición ira incrementando. latemperatura ayuda a proporcionarles la energia necesaria paracristalizar sobre el sustrato de silicio.123Los sustratos de Si fueron analizados también por microscopia debarrido mostrando sobre la superficie del sustrato una película delgadade ReN2 con un espesor de tamaño adecuado aprox. 1μm. Y unaestructura columnar como muestra las figurasBibliografía, referencias o literatura citada:Zhouwen Chen, Mingxia Gu and Chang Appl. Physics Letters 2007, 91.ww.angstromsciences.com/www.ajaint.comPosible estructurade la pelicula deNitruro de RenioCONCLUSIONESSi es posible realizar películas delgadas por medio de la técnica depulverizacion-magnetron. Sin embargo, hacen falta mas pruebas desíntesis y de caracterización estructural para demostrar cuales sonlas condiciones ideales para la síntesis de películas delgadas deReN 2 para que sean incompresible y aproximadamente tan durocomo el diamante. Estos análisis pueden ser espectroscopia Auger ynanoidentacion entre otros.Agradecimientos:Quiero agradecer con todo mi corazón a todas las lindas personasque colaboraron conmigo para poder desarrollar este proyectobridándome su tiempo y atención, GRACIAS!!!UNAM, CNyN, Dr. Gerardo Soto H., Dr. Philippe Charles R.,Felipe Ramírez H., Israel Gradilla, Eloísa Aparicio, Dr. Wencelde la Cruz, Dr. Jesús Heiras.Proyecto PAPIME PE100409Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Depósito de MoC y N x por Erosión CatódicaReactiva con Magnetrón DCAlejandro Lizárraga 1 Phillipe Robin 2 Enrique Sámano 21Universidad Autónoma de Baja California Facultad de Ingeniería Mexicali, B. C.2Centro de Nanociencias y Nanotecnología UNAM Ensenada, B. C.Con el desarrollo de las nanociencias uno de los conceptos que se tuvo que redefinir fue el de superficie, pues ahora podemos entender que juega un papel crucial y que corresponde auna parte tangible del material que puede representar desde las primeras líneas de átomos hasta algunos nanómetros o incluso micras de éste y que además es posible aprovechar suspropiedades especiales en el desarrollo de nuevas aplicaciones. Una de estas aplicaciones es la de las películas delgadas. Se pueden emplear para la fabricación de recubrimientosreflejantes o antireflejantes, materiales fotosensibles, celdas fotovoltaicas, fabricación de semiconductores, maximización de la integración de circuitos, optimización de propiedadesmecánicas y tribológicas, etc.Introducción.Una de las técnicas para la síntesis de estosrecubrimientos con una buena tasa de depósito es unmétodo de tipo PVD (Physical Vapor Deposition) conocidacomo erosión catódica reactiva por magnetrón o sputteringreactivo por magnetrón.El sputtering es un proceso en el que se aceleran ionesenergéticos hacia una superficie para que choquen contraella y sacar átomos de la superficie. El sputtering es unproceso físico pues consiste en transferir el momento linealde los iones hacia los átomos de la superficie, si dichomomento lineal es mayor que la fuerza de los enlaces, elátomo en superficie es literalmente arrancado de ella.Los parámetros de voltaje para el plasma son I=0.27 A,V≈370 V y P =100 W. Se pretende que la corriente y lapotencia permanezcan constantes y que el voltaje varíecon los cambios en el plasma.Para permitir que la capa cristalice, es necesario someter alsustrato a un tratamiento térmico durante el proceso (300°C).Resultados.(a)Mo MN 23 N 23N KL 23 L 23dN(E)/dE [U.A]C KL 23 L 23[1] Fig. 1 -representación delproceso desputtering100 200 300 400 500Energía cinética [eV]Fig. 6 - Propiedades mecánicas en función de la carburación.La técnica consiste en generar un plasma de un gas inertecomo el argón en una camara de ultra alto vacío (2x10 -7Torr). Para generar el plasma, se aplica una diferencia depotencial en la cámara para ionizar el gas. Un vez ionizado,se concentra el plasma sobre un blanco por medio de unmagnetrón. El blanco esta hecho de la especie que sedesea depositar sobre el sustrato. Una vez se inicia elproceso se sputtering, se bombea un flujo constante dealgún gas reactivo para agregar otras especies al sustrato.(b)E*dN(E)/dE (u.a)P CH4=3.9% P N2=26.1%P CH4=7.5% P N2=22.5%P CH4=15% P N2=15%P CH4=22.5% P N2=7.5%P CH4=30% P N2=0%Mo=1;N=0.85;C=1.66Mo 2 C 0.09 N 0.54Mo 2 C 0.23 N 0.39Mo 2 C 0.30 N 0.33Mo 2 C 0.40 N 0.19Mo 2 C 0.16Manual AESMo=0.34;N=0.32;C=0.18Mo 2 C 0.29 N 0.49Mo 2 C 0.61 N 0.30Mo 2 C 1.01 N 0.28Mo 2 C 1.26 N 0.20Mo 2 C 0.48(a)[2] Fig. 2 - Diagramade un plasma desputtering pormagnetrón.Objetivo.Por medio de la técnica de sputtering reactivo sintetizarpelículas delgadas de MoC y N x tomando como base laestructura del nitruro de molibdeno (MoN x ) hasta llegar alcarburo de molibdeno (MoC x ); tratando de mantener laproporción de molibdeno y reemplazar lugares en la redcristalina donde típicamente habría nitrógeno, por átomosde carbono, con la finalidad de mejorar las propiedadesmecánicas y/o tribológicas.Experimental.El trabajo experimental se harán un total de 5 depósitos.Para la síntesis de las capas se trabajó a presión totalconstante de 5 mTorr y se utilizaron como gases reactivosel nitrógeno (N 2 ) y el metano (CH 4 ), donde la presión deestos gases combinados correspondía al 30 % de lapresión de la cámara, variando la proporción entre el N 2 yel CH 4. .(a)(b)Fig. 3 - Fotografías de la cámara de depósito (a) vista externa dela cámara, con los instrumentos de medición, (b) vista internade la cámara.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAM100 200 300 400Energía de enlace (eV)Fig. 4 - Espectros Auger (a) espectro típico de una muestra deMoC y N x (b) espectros de los depósitos realizados.Tabla 1 - Comparación de la concentración de los gases con laestequiometria de los compuestos resultantes.Fig. 5 – Difractogramas XRD de las muestras MoC y N x .(b)(c)Fig. 7 - Modelosgenerados porcomputadora de lasredes cristalinas de(a)MoN x , (b)MoC y N x y(c)MoC xMoNCConclusiones.En los espectros Auger se encontró la presencia de Mo, Cy N. De los análisis de rayos X, encontramos que laestructura corresponde a una de tipo fcc; i.e. grupo espacial225. La dureza de los recubrimientos donde lasconcentraciones de carbono eran más bajas se encontróalrededor de los 28 GPa y el módulo de Young cerca de los300 GPa. Concluyendo que el material tiene excelentespropiedades mecánicas. Donde la cantidad de carbono eramayor, se baja la dureza, pero está comprobado en otrosmateriales que al agregar más carbono a la red y al bajar ladureza, disminuye el coeficiente de fricción del material, semejoran las propiedades tribológicas.Este trabajo de investigación podría servir como base paradeterminar que proporciones de carbono y nitrógenooptimizan mejor las propiedades del material para finesespecíficos y que se diseñen para tener característicasespecíficas.Agradecimientos.A mis padres a quienes les debo la vida. Al Dr. PhillipeRobin por su extraordinario apoyo durante el proyecto y asu alumno Felipe Ramírez. Y por supuesto a losorganizadores del proyecto por brindarme la oportunidad.Proyecto PAPIME PE100409Bibliografía, referencias o literatura citada.[1]http://www.alacritas-consulting.com/sputtering_process.gif[2]http://www.angstromsciences.com/images/angstrom-sciencessputtering-process.jpgEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009D.I. Lopez-Coronel 1 , T.A. Zepeda 2 y A. Olivas 21Facultad de Químico farmacobiología-UMSNH, Tzintzuntzan #173, Col. Matamoros,C.P. 58240, Morelia, Michoacán, México.2CNyN-UNAM, Km 107 carretera Tijuana-Ensenada, C.P. 22800 Ensenada, B.C., México.Figura 2. Imágenes de Microscopia Electrónica de Barrido (MEB) correspondientes a loscatalizadores.Ga-WS 2 -0.5% p/pGaGa-WS 2 -1.5% p/pGaGaGa-WS 2 -2.5% p/pTabla 2. Velocidad de reacción, distribución de los productos de reacción y la relaciónHID/DDS a correspondientes a los catalizadores.WS 2WS 2Distribución de productos al 60%de conversiónRelaciónVelocidad de reacciónde cristal del WS 2 ,y favoreció la actividad catalítica en la hidrodesulfurización deCatalizadorDCH CHB BF THDBT HID/DDS(mol DBT *g -1cat *s -1 )(%) (%) (%) (%)X10 -8WS 2 3 2 91 2 0.10 3.5Ga-WS 2 -0.5% p/p 4 5 88 3 0.14 4.7Ga-WS 2 -1.5% p/p 5 8 83 4 0.20 5.8Ga-WS 2 -2.5% p/p 9 13 75 3 0.33 6.3Ni-MoS 2 [Ref. 7] 8 10 80 2 0.25 16.8a La relación HID/DDS fue calculada usando la relación (DCH+CHB+THDBT)/BFEsquema 1. Esquema de reacción de la hidrodesulfurización de dibenzotiofeno.HYD+ H 2SSSDBTTHDBTCHBDCHTabla 1. Propiedades texturales y tamaño promedio de los cristales de WS 2correspondientes a los catalizadores.DDSMuestra S BET (m 2 g -1 ) Tamaño WS 2 (nm) a+ H 2SWS 2 27 7.5BFGa-WS 2 -0.5% p/p 36 4.1Ga-WS 2 -1.5% p/p 58 4.4Ga-WS 2 -2.5% p/p 39 4.6a Calculado del patrón de difracción de rayos-X usando la ecuación de Scherrer.Los resultados de difracción de rayos-X revelaron que el Ga no interacciona conel WS 2 , y las micrografías de MEB mostraron que los nano-cristales de Ga sondistribuidos por toda la superficie del disulfuro de tungsteno. Además la adición de GaFigura 1. Patrón de difracción de rayos-X correspondientes a los catalizadores.favorece la sulfurabilidad de las muestras reduciendo el contenido de las especiesoxidadas de W. La presencia de Ga incrementó el área superficial y disminuyó el tamañodibenzotiofeno. Además se encontró que la presencia de Ga favorece la habilidadWS 2hidrogenante de las muestras.Ga 2 S 3 WO 3 Ga2 O 3Ga 2 S 3Ga-WS 2 -2.5% p/pIntensidad (u. a.)Ga-WS 2 -1.5% p/pGa-WS 2 -0.5% p/p[1] H. EP directive 2003/17/EC, Off. J. Eur. Union L76, 46 (2003) 10.[2] D.D. Whitehurst, T. Isoda, I. Mochida, Adv. Catal. 42 (1998) 345.[3] I.V. Babich, J.A. Moulijn, Fuel 82 (2003) 607.[4] R. Shafi, G.J. Hutchings, Catal. Today 59(3-4) (2000) 423.[5] V. Meille, E. Schulz, M. Lemaire, M. Vrinat, J. Catal. 170 (1997) 29.[7] A. Olivas, T.A. Zepeda, I. Villalpando, S. Fuentes, Catal. Comm. 9 (2008) 1317.10 20 30 40 50 60 70 802θCentro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMAl proyecto PAPIME PE100409, al CNyN por la hospitalidad y las facilidades brindadas durante la estancia, a laDra. A. Olivas y al Dr. T. A. Zepeda por su apoyo y orientación, a Eloísa Aparicio, Israel Gradilla, al CONACyT porel apoyo recibido y a mi familia por su apoyo incondicional en todo momento.Ensenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Estructura Electrónicade un Sistema UnidimensionalOliver M. López Valencia 1 , Catalina López Bastidas 21Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Monterrey2Centro de Nanociencas y Nanotecnología UNAM, Ensenada B.C.Se analizan el espectro de energías y sus respectivas bandas para un electrón en un arreglo unidimensional (un alambre sólido) en un potencial periódico. Se presenta un modelopara la función de onda con ayuda del teorema de Bloch como una función periódica y una onda plana. Dicha función tiene una periodicidad asociada a la red recíproca.Se considera un electrón en el potencial periódico de los iones que conforman elsólido. El arreglo periódico de los átomos forma una red de Bravais.Una red de Bravais es un arreglo periódico en el que una unidad es repetidapara formar un sistema como un cristal. La red indica sólo la geometría de laestructura, independientemente de lo que sean realmente las unidades. Es unarreglo infinito de puntos discretos con una posición y orientación que se ve igualdesde cualquier punto del arreglo.Los vectores que describen los puntos de la red directa son R=na donde n escualquier entero. A la red le corresponde un conjunto de vectores recíprocosdados por G=2pi n/a.Se utiliza el potencial periódico de la figura [1] cuya representación en espaciode Fourier esta dado por la ec. (2). Por la simetría de potencial la serieúnicamente contiene términos con vectores de onda recíprocos G.Ejemplos de una red deBravais.Insertando la ecuación [4] en la ecuación de Schrödinger, se obtiene unconjunto de ecuaciones lineales [5] que puede representarse por una matriz deorden N, donde N es el número de elementos en la base utilizada para laexpansión de la función de onda.La solución al sistema existe si y sólo si el determinante es nulo. Esta condiciónpermite obtener la estructura electrónica, obteniendo entonces la relación entreE y k.Potencial.Fig. 1 Se muestra el potencial representado en la ecuación (1)Un electrón en el alambre sujeto al potencial [1] obedece la ecuación deShcrödinger [3]. Debido a que el potencial es periódico, el teorema de Bloch [4]presenta una solución que consiste en el producto de una onda plana y unafunción periódica con un vector k llamado vector de onda de Bloch que estáasociado al momento cristalino. Se debe ver a k como un número cuánticocaracterístico de la simetría traslacional del potencial periódico, de la mismamanera que el momento p es un número cuántico característico de la mayorsimetría traslacional de un electrón en un potencial libre. La solución [4] estárepresentada en una base de coeficientes Ck.Se observa que las trancisiones entre bandas energéticas o gaps se encuentranen valores de G/2 para k.En la estructura que se muestra en la figura de arriba (izquierda), se analiza Econtra k/2pi, para visualizar las bandas en los valores medios de G, también sehace una comparación para el caso del electrón libre, donde no hay transiciónentre bandas.Se muestra l asuperficie formadapor el determinante ylas curvas de nivel.Agradecimientos:Proyecto PAPIME PE100409CNyN UNAMDr. Catalina LópezDr. Alfonso Serrano HerediaDr. Julio Cesar Gutierrez VegaCentro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMBibliografía:Ashcroft, N. W. and Mermin, N. D., Solid State Physics,Saunders, 1976.Ibach, Harald, and Hans Luth. Solid State Physics: AnIntroduction to Theory and Experiment. 3rd ed. Berlin:Springer-Verlag, 1991. Print.http://wwwee.ccny.cuny.edu/www/web/crouse/EE339/Lectures/Bravais_Lattice_files/image003.gifEnsenada, BC, México

0.0000150.0000100.0000050.000000-0.000005-0.000010-0.0000150.0000150.0000100.0000050.000000-0.000005-0.000010-0.0000150.0000150.0000100.0000050.000000-0.000005-0.000010-0.00001510ms-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5Voltage10 ms-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5Voltage10ms-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5Voltage0.0000300.0000250.0000200.0000150.0000100.0000050.000000-0.000005-0.0000100.001000.000750.000500.000250.00000-0.000250.000700.000650.000600.000550.000500.000450.000400.000350.000300.000250.000200.000150.000100.00080.00070.00060.00050.00040.00030.00020.0001-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5Voltage10ms-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5Voltage10ms-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5VoltageCapacitance measurement1 sec10ms-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5Voltage0.001250.001000.000750.000500.00025-0.00000-0.00025-0.00050Capacitance measurement1 sec-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5VoltageJóvenes a la investigación 15 de Junio– 3 de Julio del 2009Caracterización n de Condensadores LinealesAmelia Luna Puente 1 , Jesús L. Heiras 21Universidad Autónoma de Baja California2Centro de Nanociencias y Nanotecnología, Universidad Nacional Autónoma de MéxicoEl objetivo de este experimento es fabricar un condensador lineal, usando uno de placas de cobre y medirlo, usando el programa Radiant EDU. Un objetivo secundario fue el deconocer el efecto del ruido en el ambiente en las mediciones.Un condensador es un dispositivo formado por dosconductores, generalmente en forma de placas oláminas, separados por un material no conductor, queconectados al polo positivo y negativo de una fuente devoltaje adquieren determinadas cargas eléctricas. Aesta propiedad de almacenamiento de carga se ledenomina capacitancia.El valor de la capacitancia de un condensador ladefinimos por la siguiente fórmula:AC = εdDonde C es la capacitancia en Faradiosε es la constante dieléctrica para el vacío y vale 8.85x 10 -12 Coulomb 2 /(N x m 2 ).A es el área de las placas en m 2d es la distancia que las separa en metros.DieléctricoUn dieléctrico es un material aislante, caracterizado poruna constante dieléctrica relativa k.Uso de los CondensadoresPara producir campos eléctricos, construcción decircuitos eléctricos, transformar y recibir señales deradio y TV, fundamentales para componentesosciladores electromagnéticos, memorias paracomputadoras, ultrasonidos, detectores de incendios,micrófonos, cámaras infrarrojas, etc.ProcedimientoPara este experimento seinstaló el equipo “RadiantEDU” y se realizaron diferentestipos de medicionesSe fabricó un condensador a partir con una tarjeta decircuito impreso: una resina epóxica a partir de fibra devidrio, FR4, con revestimiento de Cu por ambos lados.A las tapas conductoras se soldaron alambres paraconectarlo al equipo.El experimento se configura suministrando los datosdel condensador (área y espesor), así como elvoltaje máximo y el periodo de la señal por aplicarse.Datos del Condensador:Área=132.9251 cm 2Espesor= 1549 micrasVoltaje aplicado= 5 VPeriodo aplicado: 10 ms, 100 ms, 1000 msSe graficó Polarización vs. Voltaje y Capacitancia vs.Voltaje, para así obtener mediante análisis de gráficasla capacitancia resultante.Se graficó en 3 ocasiones: Condensador solo,Condensador con Caja de Faraday y Condensadorcon Caja de Faraday y papel aluminio.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMPolarization (µC/cm2)P olarization (µC/cm2)Polarization (µC/cm2)Periodo: 10 milisegundosCapacitance MeasurementPolarización vs. VoltajeCapacitance measurementPolarización vs. VoltajeCapacitance measurementPolarización vs. VoltajePolarization (µC/cm2)Capacitance (µF)Capacitance (µF)Capacitance (µF)Desarrollo ExperimentalCapacitance MeasurementCapacitance measurementResultadosConclusionesCondensador SoloCapacitancia vs. VoltajeCapacitance measurementCondensador con Caja de FaradayCapacitancia vs. VoltajeCapacitancia vs. VoltajeArtificios en la MediciónPeriodo: 1000 milisegundos (1 seg.)Polarización vs. VoltajeCapacitancia calculada a travésde la línea recta ( C vs. V)= 410 pFCapacitancia calculada a travésde la línea recta ( C vs. V)= 400 pFCondensador con Caja deFaraday y papel AluminioAgradecimientosEn primera instancia quiero agradecer al CNYN por darle laoportunidad a los jóvenes interesados en el estudio de temas taninteresantes como la nanotecnología y permitirnos estar en estecentro y llenarnos de aprendizaje, al proyecto PAPIME PE100409, ami asesor Jesús L. Heiras por el apoyo y paciencia otorgada y a mispadres Amelia Puente y Manuel Luna por su gran apoyo, siempreincondicional.Bibliografía:*Physics and theory of ferroelectric (Radiant EDU)*Experiments of Radiant Edu*Simple Capacitance (Radiant EDU)*Radiant Technologies Inc.Capacitance (µF)Por Fórmula (P vs. V):Por Fórmula (P vs. V):Capacitancia calculada a travésde la línea recta ( C vs. V)= 398 pFPor Fórmula (P vs. V):Capacitancia vs. VoltajeLa constante dieléctrica del FR4 reportada tiene un valor de 5.015. Conel valor de la capacitancia obtenido, se calculó el valor de laconstante dieléctrica, resultando ser 5.234. La diferencia de estosvalores es de 4.18%Se logro medir la Capacitancia a pesar de lo ruidosa de la medición.Además en algunas mediciones realizadas salían artificios, que notienen nada que ver con las supuestas características ferroeléctricasde las muestras.Ensenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Elaboración n del Multiferroico de YCrO 3Azarahel Mendoza Lepe 1 y Ma. de la Paz Cruz Jáuregui 21Facultad de Ingeniería, Campus Mexicali. Universidad Autónoma de Baja California (UABC).2Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN). Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).Se elaboró una muestra cerámica de YCrO 3 mediante el método de reacción al estado sólido, usando una temperatura de sinterización de 1550°C/10hrs y unapresión de 56,893.37 psi durante el prensado en verde. La muestra es la de mayor densidad en comparación con las cerámicas elaboradas a menortemperatura. Así mismo, presenta un pico en la curva de capacitancia Vs. temperatura, característico de una transición para-ferroeléctrica.IntroducciónLos multiferrocios son materiales que poseen dos de las siguientes propiedades:ferroelectricidad, ferromagnetismo y ferroelasticidad. La importancia del estudio deestos materiales radica en las nuevas aplicaciones, en donde se busca propiedadescombinadas, particularmente de ferroelectricidad y ferromagnetismo.Un ferroeléctrico presenta una curva de polarización Vs. campo eléctrico,llamado lazo de histéresis (Fig. 1), producto del desplazamiento de los iones en suestructura (Fig. 2). De manera similar, un ferromagnético describe una curva dehistéresis, sólo que de magnetización en función del campo magnético.¿Porqué el interés s en el YCrO 3 ?Este compuesto, ferromagnético por debajo de los 147K y ferroeléctricocon una temperatura de transición de 473K [1], ha sido muy pocoestudiado. Además, aunque sus propiedades ferroeléctricas seconsideran débiles, son susceptibles de mejorarse mediante substitucióncatiónica [2].Y 2O 3Resultados previos900 O C1000 O C1100 O C1200 O C1300 O CYCrO 31300 O CPP s+P r-E c 0+E c-P rFigura 1: lazo de histéresi sferroelectrico.Figura 2: desplazamiento iónico de un materialferroelétrico tipo perovsquita.Método cerámico convencional1.-Pesado: se pesaron los reactivos, en forma de polvos de, Y O 2 3 y Cr 2 O 3con el objetode obtener la composición de YCrO . 3moler2.-Molido: de los polvos, con alcohol, en un mortero de ágata, durante 3 hrs. reactivos3.-Secado: se dejó que el alcohol de la mezcla anterior se volatizara.4.-Calcinado: a 900ºCPrensar5.-Se repiten los pasos 2 y 3 y se presinteriza la muestra a 1300°C.6.-Empastillado: a 4T en un troquel de 1.23 cm de diámetro (56,893.37 psi)7.-Sinterización:se realizó a una temperatura de1550ºC/10hrs.EDesarrollo experimental y resultados900°C3°C/min1°C/min1550ºC/ 10hrs2 a 5toneladasDensidad [gr/cm 3 ]3.73.63.53.43.33.228.5 28.8 29.1 29.4 29.72ΘM(μ B /f.u.)0.080.060.040.020.00-0.02Agradecimientos:1300 O C es la temperatura de sinterización donde seobtiene la fase pura del YCrO 3-0.04-0.06-0.08-60 -40 -20 0 20 40 601300 1350 1400 1450H (kOe)2TTemperatura de sinterización [ O C]La densidad aumenta cuando lo hacela temperatura de sinterización.Densidad [gr/cm 3 ]4.003.953.903.853.803.753.703.6520 30 40 50 60 70 80 902ΘAl apoyo técnico de Martha E. Aparicio, Pedro Casillas e Israel Gradilla.Proyecto financiado parcialmente por PAPIME PE100409; PAPIIT- UNAM, Proy.IN107708 e IN102908; y CONACYT, Proy. 82503Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMCapacitancia [pF]8006004002002.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0Presión [toneladas]0El compuesto esferromagnéticocarta1300 1350 1400 1450Temperatura de sinterización [ O C]La capacitancia aumenta al incrementarla temperatura de sinterización.La densidad aumenta con la presión usada para hacer las pastillas.Capacitancia [F]Densidad [gr/cm 3 ]4.54.44.34.24.14.03.93.81450 1500 1550Temperatura de sinterización [ O C]La muestra elaborada a 4T y 1550°C tiene lamayor densidad registrada hasta el momento.6.0x10 -84.0x10 -82.0x10 -80.0Muestras preparadas con 4T y 1550°C1550°C, 4T0 50 100 150 200 250 300 350 400Tem peratura [ O C]Conclusiones1300°C, 2T1550°C, 4TA 1150°C se pueden apreciar granosmás uniformes y con mejor contacto.A pesar de que la curva tiene unadiscontinuidad propia de unacerámica fracturada, es posibleapreciar el pico característico deuna transición para-ferroeléctrica.•Se elaboró una muestra de YCrO 3 , a 1550˚C/10hr, con la fase cristalina deseada.•La cerámica preparada es la más densa, ~75% de la densidad teórica, encomparación con las pastillas elaboradas a temperaturas y presiones menores.•Aunque la curva de permitividad Vs. temperatura es discontinua, presenta elcomportamiento propio de un ferroeléctrico.Bibliografía:[1] C. Rayan, A.K. Kundu, S.B. Krupanidhi, U.V. Waghmare, C.N.R. Rao, “Biferroic YCrO 3 ”, Phys.Rev. B, 72, 220101,2005.[2] A.C. Durán, E. Martínez, J.A. Díaz, J.M. Siqueiros, “Ferroelectricity at room temperature in Prdoped SrTiO 3 ”, J. Appl. Phys., 97, 2005.Ensenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Estudio de la Estructura de Cuerno de Borrego Cimarrónmediante Microscopía de Transmisión de ElectronesG. V. Nájera-Romero (1) , A.B. Castro-Ceseña (2) , G.A. Hirata-Flores (3)(1) Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingeniería, CUCEI, Universidad de Guadalajara, Blvd. Marcelino García Barragán #142, Guadalajara, Jal., México.(2) Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, CICESE, Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada, Ensenada, B.C., México.(3) Centro de Nanociencias y Nanotecnología, CNyN, Km 107 Carretera Tijuana-Ensenada, Ensenada, B.C., México.RESUMENEl interés en el estudio de materiales biológicos ha aumentado recientemente debido a la observación de propiedades mecánicas y estructuralesnotables y excepcionales. Mediante TEM es posible observar características de los materiales a nivel atómico. La observación de la estructurade cuerno de borrego cimarrón reflejó similitudes de composición con las de cuerno de rinoceronte.INTRODUCCION•El estudio de materiales biológicos duros proveeinformación de cómo los organismos ajustan sumicroestructura y crecimiento para tener propiedadessuperiores en su constitución.•Los cuernos de borrego cimarrón poseen característicasestructurales y mecánicasque les permiten ser muyfuertes debido a losimpactos extremos quellegan a ocurrir entreestos animales.http://www.erichufschmid.net/Dumb-down/Male-Bighorn-Sheep-compete.JPGRESULTADOS(a) Superior (b) Lateral (c) Frontal(a)(b)METODOLOGÍA(c)(d)φwww.royalalbertamuseum.caObservación enMicroscopioCompuestoFijación en OsO 4Infiltraciónetanol-resina25% 50% 75% 95% 100%50% 75% 80% 100%Inmersión englutaraldehído y buffer defosfatos salinos (PBS) (8hrs)Deshidratación en etanolMuestras embebidasen resinaCONCLUSIONES•Las imágenes de cuerno de borrego cimarrón observadas pormicroscopio compuesto muestran túbulos embebidos en unamatriz de queratina similares a los encontrados en cuerno derinoceronte, los cuales crecen paralelos a la dirección decrecimiento.•El análisis por TEM muestra fibras de un diámetroaproximado a 48 nm, que se infiere se tratan de los filamentosintermedios de queratina (parte proteica del cuerno).AGRADECIMIENTOS• Esta estancia de verano fue realizada con el apoyo del Proyecto PAPIME PE100409.• CNyN por el apoyo brindado a través del programa Jóvenes a la Investigación.•Departamento de Microbiología de CICESE, por todas las facilidades otorgadas para la preparación demuestras.•Dra. Ernestina Castro Longoria (CICESE), por su valioso apoyo en la preparación y observación de muestraspara TEM.ejb.ucv.clPost-tinción con Ac.de Uranilo y Citratode Plomoejb.ucv.clRejillas listas paraobservación al TEMREFERENCIAS• Bozzola, John, et al; ELECTRON MICROSCOPY; Jones and Batlett Publishers; Second Edition; India, 1999.φ Luca Tombolato . Comunicación directaCentro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Ultra Alto Vacío.Erik Olivos Flores 1 Leonel S. Cota Araiza 2[1]Instituto Tecnológico de Chihuahua [2]Centro de Nanociencias y Nanotecnología.¿Por qué Ultra Alto Vacío?El ultra alto vacio resulta esencial en aplicaciones de física de altas energías, aplicaciones espaciales y particularmente en el estudio desuperficies de materiales, entre otras.La importancia del ultra alto vacio para el estudio de superficies radica en la necesidad de tener una superficie limpia y estable, que se mantengaconstante al menos durante el tiempo del estudio de la misma o durante el crecimiento de una película delgada. La superficie de un material esen sí un defecto estructural ya que rompe con la periodicidad de la estructura cristalina del material, los átomos de la superficie al no estarenlazados con más átomos en capas más externas y presentan niveles energéticos insatisfechos por lo que el acomodo atómico en esta ultimacapa es distinto a la del interior del material y esto permite la formación de adsorbatos o compuestos en la superficie como óxidos, carburos,nitruros, etc. Dichos compuestos forman una capa superficial en el material por lo que no corresponde con la superficie original de interés, deaquí la necesidad de utilizar ultra alto vacio, ya que aún a presiones bajas del orden de 10 -6 torr, el tiempo requerido para formar una monocapade átomos extraños en la superficie, resulta del orden de fracciones de segundo.[1]¿Cómo se logra el Ultra Alto Vacío?Bomba de adsorción: Producen vacio adsorbiendo moléculas con un material muy poroso, al nivel molecular, como la zeolita, lacual es enfriada con nitrógeno liquido para atrapar las moléculas y posteriormente se calienta para desgasificar. Rango de vacío:de P atm a 5X10 -3 Torr.Bomba Turbomolecular: Consiste de una turbina o motor con álabes opaletas que giran a velocidades supersónicas (rotor) del orden de 60 milrpm, en proximidad de álabes o paletas fijas (estator) succionando lasmoléculas del gas en la cámara. Alcanza un vacío de 10 -7 a 10 -10 Torr.Bomba Iónica: Funciona ionizando las moléculas del gas con electronesemitidos desde un filamento. . Posteriormente los iones positivos sonatraídos hacia un cátodo en donde son atrapados en placas de titanio conorificios. I ntervalo de vacío: 10 -6 a 10 -11 Torr.Bomba de sublimación de Titanio: Consiste de un filamento de titanio el cual se sublima para queel gas del metal reactivo forme productos estables con las moléculas del gas en el sistema. Dichoscompuestos se adhieren a las paredes de la cámara consiguiendo de esta manera unadisminución de la presión.¿Cómo se mide el Ultra Alto Vacío?Termopar: Es un dispositivo formado por la unión de dos metalesdistintos que producen un voltaje con la diferencia detemperatura “efecto Seebeck”. El cambio en la temperatura delsensor-termopar se asocia al cambio en la presión del gas encontacto con el. Se puede medir de P.A. a militorr.Medidor Pirani: Consiste en un alambre de metal cuyatemperatura se mantiene constante por medio de uncircuito-puente que compensa los cambios detemperatura asociados a los cambios de presión. Latemperatura, cambia con la presión, debido al bombardeode moléculas del gas sobre el alambre-sensor. Estemedidor se utiliza en el intervalo de presiones de 10 -3 a10 Torr.Agradecimientos:Medidor Iónico: Consta de un triodo en el que mediante un filamentocaliente emite electrones, los cuales son atraídos hacia un electrodo enforma de espiral del centro por un potencial positivo. Los electronesionizan al gas y los iones son atraídos hacia colector central mediante unpotencial negativo. Intervalo de vacío: 10 -4 a 10 -11 Torr.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMProyecto PAPIME PE100409Dr. Leonel S. Cota Araiza.Bibliografía, referencias o literatura citada:[1] W. Robinson, The Physical Principles of Ultra-highVacuum Systems and Equipment.J. M. Laffterty, Fundations of Vacuum Science andtechnology.http://www.gammavacuum.com/operation.asphttp://www.lesker.com/newweb/Vacuum_Pumps/jpgEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Desarrollo de calzado innovador, modelo nanoplata para pie diabetico, en pacientes convih/sida y soldadosElmer Pineda Martinez 1 , Gloria Amaya Corona 2 , Nina Bogdanchikova 3 , Alma Aurora Aruela 41 Univercidad Michoacana de San Nicolas de Hidalgo (Morelia Michoacan Mexico)2 Universidad Autonoma de Baja California (Ensenada Baja California Mexico)3 Centro de Nanociencias y Nanotecnologia UNAM (Ensenada Baja California Mexico)20 millones de mexicanos actualmente tienen diabetes ya que México es el segundo lugara nivel mundial con mayor numero de diabéticos, debido a esto se pensó en la producción deeste calzado con nanopartículas de Ag la cueles tienen un poder antifúngico, antibacteriano, yantiviral[1].Los materiales inorgánicos en especial los metales tiene un efecto toxico, que en losmicroorganismos es 1000 veces mayor que en los mamíferos[2], la forma en que lasnanoparticulas de plata actúan en las bacterias es adhiriéndose a la membrana y afectando supermeabilidad y provocándole la muerte o confundiendo a la bacteria comportándose como iones quecomúnmente entran a la célula y una ves adentro los iones de plata afectan su ADN y así lo llevan a lamuerte[3].Ag+ Ag+ Ag+ Ag+Ag+ Ag+ Ag+Ag+Ag+ Ag+ Ag+ Ag+Ag+Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+Metas del trabajo:• Desarrollar un método de análisis para determinar concentración de plataen cuero (forro)• Estudiar estabilidad de las nanopartículas en el forro de fabrica• Seleccionar el mejor tipo de forro, (forro suave y forro duro)Introducción:Si es usted diabético y presenta alguna ulcera o herida en su pie, correun gran riesgo. Si la herida se infecta (por presencia de hongos, bacteriasy/o virus), o no es adecuadamente tratada puede acabar en una amputación.Metodología:Corte de muestra de cuero 1cm 2 y se pesaImpregnación de cuero connanopartículas de AgSecado de cuero a T 0 de 40 0 C durante 15 min.Se desarrollo método de análisisde concentración de plata encueroEstudio de estabilidad denanopartículas simulandocondiciones severas(lluvia y lavado enlavadora) analizadas enUV-VisDisolver cuero un unamezcla de ácidosRegular pH de ladisolución hasta pH de 2-3Siendo esa la causa que se debe evitar cuidando el pie de cualquier agentepatógeno, es por eso que se intenta la producción de un calzado innovadorcapas de eliminar los agentes que produzcan estos daños[4].UV-VisRESULTADOSICPAnalizar concentración deplata en muestras de cuerodisuelto con ICPCultivo BacterianoCationesCúmulosTIPO DE CUEROsin lavarpH OPTIMO paramuestraCONCENTRACION DEPLATA EN PPMCUERO SUAVE pH = 2.13 1.41 ppmCUERO DURO pH = 2.7 0.25 ppmCationesCúmulosNanopaticulasDespués de cada lavado delos forros impregnados de platase realizo una prueba UV-Vis yse encontró que solamente hayliberación de nanoparticulas deplata pero en cantidades muynulas, de los que se encontraronsolamente cationes y cúmulos.TIPO DE CUEROlavadopH OPTIMO paramuestraCONCENTRACION DEPLATA EN PPMCUERO SUAVE pH = 2.11 1.87 ppmCUERO DURO pH = 1.97 0.11 ppmLos análisis con ICP dan buenos resultados deconcentraciones de plata, tanto a muestras lavadascomo no lavadasCultivo bacteriano de Pseudomonaaeruginosa, (bacteria típica en pie) paracomprobar que la concentración denanopartículas de plata es la adecuadapara lograr efecto bactericida en forrofino no en forro duro.GRAN IMPACTO DEL TRABAJOEn base a los resultados obtenidos se haelaborado una parte de la patente mexicano einternacional, que pueda mejorar la calidad de vidade 20 millones de diabéticos en México, así comopacientes de VIH/SIDA, soldados y personas deactividades forzadas y durante largo tiempo.CONCLUSIONES ESPECIFICAS CIENTIFICAS1.- Se desarrollo método de análisis de concentración de plata en el cuero2.- Resultados de métodos UV-Vis y ICP mostraron que logramos obtener una buena estabilidad de especies de plata enel forro3.- Sin embargo el tratamiento, imitando una lluvia fuerte, elimino una pequeña concentración de plata que fuemayormente cationes y sub-nanopartículas (

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE POLI (p-FENILEN TEREFTALAMIDA): ESTUDIO DE LATEMPERATURA DE REACCIÓN SOBRE EL PESO MOLECULAR Y EL RENDIMIENTOEduardo Rodríguez Barreras 1 , Ramiro Alejandro Villegas Carrillo 1 ,Eder Lugo Medina 1,2 y Amelia Olivas 21 Instituto Tecnológico de Los Mochis, Blvd. Juan de Dios Batiz y 20 de Noviembre. Los Mochis, Sin.2 Centro de Nanociencias y Nanotecnología, a, UNAM, Apdo. Postal 2681, Ensenada, B. C. 22800, México.ResumenEl presente trabajo tiene por objetivo realizar un estudio de la temperatura de síntesis del poli (p-fenilen tereftalamida) utilizando la técnica de policondensacióndesde 5 hasta 45 °C, sobre el rendimiento de la reacción, el peso molecular y la temperatura de descomposición. Para esto, se analizaron los productos porespectroscopia de infrarrojo (FT-IR), dispersión de luz dinámica (DLS) y análisis termogravimétrico (TGA). Los resultados revelan que la mejor temperatura desíntesis dentro del rango estudiado para obtener mayor rendimiento, así como también mayor tamaño y estabilidad térmica, fue la muestra sintetizada a 15 °C.IntroducciónExisten muchos tipos de polímeros, como por ejemplo; las poliamidas, lascuales se obtienen por reacciones de condensación. Estas se denominanasí porque se obtiene un subproducto que es retirado del medio dereacción y posteriormente condensado mediante este método. Una de lasaramidas más importantes es la poli (p–fenilen tereftalamida), conocidacomercialmente como Kevlar, y por sus siglas PPT[1,2].Las aplicaciones mas importantes se muestran a continuación:Figura 4. Equipo dedispersión n de luz dinámica.La síntesis de este polímero se lleva a cabo a través de unapolimerización en etapas a partir de la p-fenilendiamina y el dicloruro delácido tereftálico[3,4].Figura 5. Espectrofotómetrode infrarrojo.Figura 1. Ecuación química de la obtención del poli (p-fenilen tereftalamida)Objetivos• Sintetizar poli (p-fenilen tereftalamida) por el método de policondensacióna temperaturas de 5, 15, 25, 35 y 45 °C.• Caracterizar el polímero obtenido por espectroscopia de infrarrojo (FT-IR), dispersión de luz dinámica y análisis termogravimétrico (TGA).• Determinar las mejores condiciones de reacción para obtener el pesomolecular mas adecuado y el mejor rendimiento.ExperimentaciónCaCl 21-Metil-2-pirrolidonaPoli (p-fenilentereftalamida)Dicloruro de tereftaloilop-fenilendiaminaMetanol1-Metil-2-pirrolidonaTemperaturade síntesisFigura 6. Análisistermogravimétricotrico.N2AirecomprimidoTemperatura desíntesis de Kevlar (°C)Rendimiento(%)Peso molecularpromedio (KDa)Tamaño promedio delas moléculas (nm)Temperatura dedescomposición (°C)Inicio Máxima Final5 83.68 35.5 4. 187 563.31 585.81 599.515 91.80 43.9 6.854 560.52 589.48 601.7625 88.06 40.0 4.849 565.94 588.69 600.4335 78.63 39.3 4.622 556.75 585.68 597.9945 31.02 101.0 4.021 560.55 582.48 596.98Figura 2. Síntesis de poli (p-fenilentereftalamida) a 5 °CFigura 3. Controladores de temperaturaResultados y DiscusiónA continuación se muestran las diferentes técnicas de análisis utilizadaspara determinar peso molecular promedio del polímero, gruposfuncionales y temperatura de descomposición del material; con susrespectivos resultados.Referencias[1] Tsuo, L.; Saver, J. A.; Hara, M. Polymer, 2000, 41, 8103.[2] Ahmad, Z .; Sarwar, M.; Wang, S.; Mark, J. Polymer, 1997, 38, 4523.[3] Simonutti, R.; Mariani, A.; Sozzani, P.; Bracco, S.; Piacentini, M.; Russo, S.; Macromolecules, 2002, 35, 3563.[4] Fitzgerald, J.; Irwin, R.; Memeger, W. Macromolecules, 1991, 24, 3291.Conclusiones• Se cumplió con el objetivo de sintetizar el poli (p-fenilen tereftalamida)• La temperatura de síntesis de poli (p-fenilen tereftalamida) con la que se logró un mejorrendimiento es a 15 °C (91.8 %).• Con la temperatura de síntesis de 15 °C se obtiene el mayor peso molecular promedio(a 45 °C nos muestra un resultado fuera de parámetros operacionales del equipo).• El análisis de dispersión de luz revela que el tamaño de molécula es mayor a latemperatura de 15 °C, lo cual corresponde con el peso molecular obtenido.AgradecimientosAl Proyecto PAPIME PE100409, al CNyN por abrirme sus puertas para realizar esta estancia y el apoyo brindado durante la misma, alIng. Jassiel Rodríguez por sus atenciones, al Dr. José Manuel Cornejo Bravo y a la M.C. Araceli Medina Serrano por su apoyo en elanálisis de dispersión de luz dinámica, a la Ing. Elianai Gaxiola Mexia, por sus aportes académicos. Al M.C. Eric Flores y al Fis. JorgePalomaresCentro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Counts6004002000BiSrCaCuO20 30 40 50 60Position [°2Theta] (Copper (Cu))Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Análisis de un superconductor en microscopios del CNyNRogelio Rodríguez López 1 , Donald Homero Galván Martínez 21Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Monterrey, N. L.2Centro de Nanociencias y Nanotecnología, UNAM, Ensenada, B. C.Como parte de una pequeña práctica experimental para conocer las instalaciones del Centro se trabajó con una muestra de Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8 que fueobservada bajo los microscopios de rayos X, de barrido y de alta resolución.BSCCO + CNT3.72Å5.2 ÅDe manera concluyente se puede mencionar que el microscopio de alta resolución muestra la orientación de las nano-estructuras (eje c) que espor el cual se presenta la dirección del flujo de la densidad de corriente. Los resultados de la observación en rayos X evidencian la presenciade cierto porcentaje de fase de óxido de bismuto con la fase pura. Por último, las imágenes obtenidas gracias a la microscopía de barridomuestran el tamaño de los granos: dato trascendental para la medición de la densidad de corriente.Método de Hückel y la eskuterudita de YbOs 4 Sb 12Rogelio Rodríguez López 1 , Donald Homero Galván Martínez 21Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Monterrey, N. L.2Centro de Nanociencias y Nanotecnología, UNAM, Ensenada, B. C.Para tener un mayor acercamiento a la Física Teórica, se ´realizó un estudio computacional a la eskuterudita de YbOs 4 Sb 12 para la determinación desus características del compuesto en base a los distintos niveles de energía.FermiFermiCelda unitariaComo resultado del análisis teórico se llega a la conclusión de que el compuesto es un metal observando la concentración de su energía en la zona de laenergía de Fermi. En este estudio se pretendía descubrir las propiedades termoeléctricas del compuesto pero dicha hipótesis queda negada ya que no sepresentó el “mini gap” esperado en la vecindad de la energía de Fermi.AGRADECIMIENTOS• Dr. Homero Galván por su apoyo y asesoría.•CNyN por esta oportunidad de investigación.•Proyecto PAPIME PE100409 por apoyar nuestra estancia.REFERENCIASKaiser, Joachin W., and Wolfgang Jeitschko. "The antimony-rich parts of the ternary systems calcium,strontium, barium and cerium with iron and antimony; structure refinements of the LaFe 4 Sb 12 - typecompounds SrFe 4 Sb 12 and CeFe 4 Sb 12 ; the new compounds CaOs 4 Sb 12 and YbOs 4 Sb 12 ." Journal of Alloysand Compunds 291 (1999): 66-72.Martínez, Eduardo. "Estudio Microestructural del Bi Sr Ca Cu O (2212/ 8-x) y sobre el anclaje de flujomagnético mediante el dopaje con nanotubos de carbón." Thesis. Centro de InvestigaciónCientífica y Educación Superior de Ensenada, 1998.Ávalos, Miguel, and Israel Gradilla. "El microscopio electrónico de barrido como herramienta en la investigación."ConCiencia: 16-20.Ávalos, Miguel, and Israel Gradilla. "¿Qué es y para qué sirve un espectómetro de rayos X?" Divulgare June1993: 50-54.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Ulloa Verdín Ana Karina 1 , Oscar E. Contreras López 21Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías; C.P. 44430, Guadalajara, Jal., México. kariulloa@gmail.com2Centro de Nanociencias y Nanotecnología-UNAM; Apdo. Postal, 356, C.P. 22800, Ensenada, B. C., México. edel@cnyn.unam.mxLos rayos-x se descubrieron al observar una imagen producidaen una placa, a causa de la exposición de estos rayos a unobjeto.Estos rayos-x han sido ampliamente utilizados en la ciencia parala determinación de características, anormalidades e incluso delos elementos químicos de una muestra.Rayos-XLos rayos-x son fotones de altaenergía dentro del espectroelectromagnético.Rayos-x continuosEstos pueden producirse por unarápida desaceleración de unelectrón al chocar con algún campoeléctrico.Rayos-x característicosUn electrón energético incidentechoca con un electrón de la capainterior de un átomo y es removidode su lugar dejando un hueco. Estavacante es instantáneamente llenadapor un electrón que decae desde unacapa superior. Durante estatransición, el electrón libera unexceso de energía en forma de unfotón de rayos-x.Líneas Características de Rayos-XLos fotones de rayos-x sonidentificados por medio de líneascaracterísticas que se etiquetan deacuerdo al nivel en el que segenero el hueco.Figura 2. Líneas característicasElectrónincidenteEspectroscopía a de Rayos-XEn la espectroscopía de dispersión por rayos-x se tiene la finalidad dedeterminar los elementos químicos del objeto bajo estudio. Este métodoanalítico usa las líneas características de rayos-x basándose en el principio deque cada elemento químico posee una configuración electrónica única.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEmisiónde unelectrónAugerElectrónremovidoFotón deRayos-XFigura 1. Producción de un rayo-x característicoPara cada línea característica, elfotón de rayos-x puede sergenerado por transicion eselectrónicas desde distintos nivelesenergéticos superiores.Típicamente se utiliza un microscopio electrónico de barrido para tomar lasseñales de rayos-x. Este microscopio cuenta con una cámara de vacío donde lamuestra es bombardeada por un haz fino de electrones.Al ser ionizados los átomos de la muestrapor el haz incidente, se restauran a suestado neutral produciendo fotones derayos-x, electrones Auger, entre otrasseñales.Los fotones de rayos-x se adquierenutilizando un detector especial, en el cualse contabiliza el número de fotones derayos-x emitidos con cierto valor deenergía.En base a esta estadística se identificacualitativamente y/o cuantitativamentelos elementos que componen la muestrabajo estudio.Factores que influyen en la detección n de la señal de rayos-x- La energía del haz electrónico incidente debe ser lo suficientemente alta paraionizar los niveles electrónicos de los átomos de la muestra.- El número atómico es la representación de la carga nuclear de un átomo, estapropiedad afecta a la señal de rayos-x por dos fenómenos que ocurren con elelectrón incidente: la desaceleración y la retrodispersión.- Los fotones de rayos-x generados por los átomos pueden ser retenidos en sucamino a la superficie de la muestra. Dependiendo en la forma en que la energíaes retenida, este fenómeno se denomina como Absorción o Fluorescencia.Para la cuantificación de un espectro de rayos-x se han desarrollado variosmétodos, siendo el método “ZAF” el más conocido. Este método toma enconsideración las propiedades de la muestra como el número atómico (Z), elfactor de absorción de rayos-x dentro de la muestra (A) y la fluorescencia (F).Ejemplos de EDSLimitaciones de EDS- La muestra de interés preferentemente tiene que ser conductora ynecesariamente compatible con el vacío.- Este método es poco sensible a los átomos de bajo peso molecular.Agradecimientos: Proyecto PAPIME PE100409AceroEspectros adquiridos con E = 15 keV a x1,500Las figuras anteriores muestras los espectros de rayos-x tomados del hierropuro y del acero. Aquí se observa la diferencia entre ambas gráficas de lospicos del hierro, siendo el hierro puro el que emite más rayos-x característicosprovenientes de la muestra.Bibliografía:Figura 3. Microscopio electrónico debarridoJoseph I. Goldstein, Dale E. Newbury, Patrick Echlin, David C. Joy, CharlesFiori, Eric Lifshin, en “Scanning Electron Microscopy and X-RayMicroanalysis”, Plenum Press, 1981, New York.Ensenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Nitruro de Berilio como material para el desarrollo dedispositivos optoelectrónicosJosé Luis Valtierra Sánchez de la Vega 1 , Jesús Antonio Díaz Hernández 21FI UABC - Mexicali, 2 CNyN UNAM - EnsenadaRESUMENSe prepararon películas delgadas de Nitruro de Berilio sobre sustratos de silicio por medio de la técnica de ablación láser en un ambiente con presiones de nitrógeno variables. Laspelículas posteriormente fueron analizadas in situ por las espectroscopías de fotoelectrones de rayos X (XPS), electrones Auger (AES) y por elipsometría y ex situ por microscopía debarrido de electrones. Esto nos permitió conocer sus características químicas, propiedades ópticas y morfológicas. Entre los resultados, se encontró una estequiometría de Be 3 N 2 , paralas películas crecidas a presiones de N 2 por arriba de los 13 mTorr. Además, presenta un banda prohibida de 3.8 eV. A partir de estos resultados, podemos proponer este material comoalternativa a los escasos materiales ya existentes en la fabricación de dispositivos optoelectrónicos que operan en la zona ultravioleta del espectro electromagnético.IntroducciónApenas hasta hace algunos años, la construcción y operación de láseresque operan en la región ultravioleta del espectro electromagnético eracomplicada y cara, requerían inversión de población en mezclas raras degases además de altas corrientes y temperaturas muy bajas.Posteriormente, se logró desarrollar dispositivos láser en estado sólidoaprovechando las características del Nitruro de Galio [1], en específico subanda prohibida ancha y directa (3.4eV).Figura 3. Espectros de alta resolución deXPS del Be en las películas de Be x N ycrecidas a diferentes presiones de N 2Este trabajo pretende mostrar que el Nitruro de Berilio puede servir comoalternativa al GaN, debido que presenta características similares. Para lograresto, se realizaron depósitos de berilio sobre un sustrato de silicio en unambiente de presiones variantes de nitrógeno. Las películas obtenidas seanalizaron in situ por medio XPS, AES y elipsometría reflectiva, paradeterminar sus propiedades químicas y ópticas además de SEM ex situ paraconocer su morfología.Desarrollo ExperimentalFigura 4. Partes real e imaginaria (n,k) delíndice de refracción vs energía del fotón deuna película de nitruro de berilio crecida aP N = 25 mTorr. (Insertado) Gráfica de Taucmostrando la determinación experimentalde la banda prohibida óptica de estapelícula.Se utilizó un equipo Riber LDM-32 para el crecimiento de las películasdelgadas por medio de la técnica de ablación láser y análisis in situ. Losdepósitos se realizaron a diferentes presiones de N 2 para controlar laestequiometría de las películas. La presión base fue de 10 -9 Torr. Se utilizóun láser de excímero de KrF (λ = 248 nm) operado a 200 mJ por pulso a unafrecuencia de 10 Hz a temperatura ambiente. El blanco utilizado fue unaplaca de berilio con una pureza de 99.99%. y fueron crecidas sobre sustratosde silicio cristalino (1 0 0). Se utilizaron las técnicas de análisis AES y XPSpara obtener el estado químico y la estequiometría de las películas.Posteriormente, se observó ex situ la superficie de la muestra conmicroscopía electrónica de barrido.ResultadosFigura 2. Concentraciones atómicasrelativas como función de la presión denitrógeno determinadas mediante losespectros XPS en alta resolución.Figura 1. Gráfica del espectro de AESpara las películas crecidas a 0 y 100mTorr de presión parcial de N 2Figura 5. Micrografía SEM mostrando lasuperficie de una película de Be 3 N 2 , en ella seobservan las partículas del salpicado, típicaspara esta técnica de crecimiento.Conclusiones•Se prepararon películas de Nitruro de Berilio sobre una lámina de siliciosatisfactoriamente, según lo muestran los espectros de AES y XPS.•Los análisis realizados muestran que el material se forma completamente a partirde los 13 mTorr de Nitrógeno, con una estequiometría B 3 N 2 .•Observamos en la micrografía de SEM, una superficie suave con defectoscaracterísticos de la técnica de ablación láser (salpicado).•Finalmente, y de mayor importancia, de la elipsometría se obtiene un bandaprohibida directa de 3.8 eV. Esta característica nos permite proponerlo paraaplicaciones que requieran emisiones en el ultravioleta del espectroelectromágnetico.Agradecimientos:Al Ing. Israel Gradilla por su ayuda en la toma de la micrografía de SEM y al Dr. RobertoMachorro por su ayuda en el uso del elipsómetro y sus valiosos comentarios. Agradezco tambiéna la Facultad de Ingeniería de la UABC, campus Mexicali, por la ayuda económica para poderasistir a este evento. Finalmente al proyecto PAPIME PE100409.Referencias[1] Hiroshi Amano, Tsunemori Asahi and Isamu Akasaki (1990). "Stimulated Emission NearUltraviolet at Room Temperature from a GaN Film Grown on Sapphire by MOVPE Using anAlN Buffer Layer”. Jpn. J. Appl. Phys. 29: L205-L206Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Equationy=y0 + (A/(w*sqrt(PI/2)))*exp(-2*((x-xc)/w)^2)Adj. R-Squar 0.90022Value Standard ErroB y0 3.08693 1.65855B xc 1.54595 0.04519B w 1.18962 0.13158B A 38.5262 5.56421B sigma 0.59481B FWHM 1.40067B Height 25.8397Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Piezocerámicas Libres de Plomo K 0.5 Na 0.5 Nb 0.9 Ta 0.1 O 3Silvia Estefanía Valerdi Monroy 1,2 , Jorge Portelles 2,31Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de B.C.,Ensenada2Centro de Nanociencias y Nanotecnología, Ensenada, Baja California.3Facultad de Física, Universidad de La Habana, Cuba.Mediante el método cerámico tradicional se obtiene y caracteriza una cerámica libre de plomo del tipo K 0.5 Na 0.5 Nb 0.9 Ta 0.1 O 3 (KNNTa10%). Se verifica ello, en la medición realizada depermitividad y pérdidas dieléctricas vs temperatura, obteniendo dos fases: ortorrómbica-tetragonal (186 o C) y tetragonal-cúbica (355 o C) en correspondencia con otros trabajosinternacionales. La morfología obtenida presenta tamaños de granos cúbicos, similar a lo reportado, pero con menor tamaño promedio del grano: 1,4 µm. Las curvas de histéresisrealizadas a 1.8 KV/mm a temperatura ambiente, muestran un ferroeléctrico del tipo duro de gran valor de campo coercitivo (Ec= 0,8 KV/mm) y buenos valores de polarizaciónremanente Pr=22 μC/cm 2 . Los resultados antes mencionados corroboran con éxito la obtención del sistema KNNTa10% con parámetros físicos acorde a otros reportes. Se enfatizaen esta investigación la posibilidad de un sustituto del PZT , el sistema KNNTa10%.INTRODUCCIÓNLas cerámicas piezoeléctricas más difundidas en cuanto aplicaciones son la familia de los PZT, las cuales sonampliamente utilizadas en sensores, actuadores, así como en dispositivos microelectrónicos, transductoreselectromecánicos , debido a sus excelentes características piezoeléctricas.No obstante, este sistema presenta un 60 % en plomo en su composición, el cual causa grandes problemas detoxicidad y contaminación del medio ambiente. Por ello, recientemente este sistema ha sido eliminado en lasaplicaciones comerciales por diversas regulaciones internacionales para la conservación y preservación del medioambiente en la Unión Europea y países asiáticos [1]. Consecuentemente la comunidad científica se ha propuestodesarrollar piezocerámicas libres de plomo con características piezoeléctricas similares al PZT. El año pasadoDunmin Lin y colaboradores, [2] lograron excelentes materiales basados en K 0.5 Na 0.5 Nb 0.9 Ta 0.1 O 3 ( KNNTa10%) conbuenas características piezoeléctricas, considerándose este sistema como uno de los candidatos a sustituto másprometedores. En la actualidad una gran cantidad de autores han publicado varios trabajos, utilizado este sistemacon diferentes aditivos.Imagen de SEM, D.R.X y propiedades dieléctricasvs temperatura del KNNTa10%, tomado deDunmin Lin y otros [Appl.Phys.A 91,167-171(2008)].DESARROLLOLa cerámica (K0.5Na0.5) (Nb1−xTax) O3 (KNNTa10%) fue fabricada por el método cerámica convencionalpartiendo del uso de óxidos de alta pureza: Na2CO3 (99.8%), K2CO3 (99.9%), Ta2O5 (el 99%) y Nb2O5(99.95%).La composición fue preparada siguiendo la reacción química:0.48KNbONaTaO → K Na Nb Ta O3+ 0.42NaNbO3+ 0.04LiTaO3+ 0. 0630.50.50.90.13Imágenes EDS y SEM del KNN Ta10% obtenidoLos polvos fueron mezclados y calcinados a 880 ◦ C por 2h. Se prensaron a 2 Ton/cm 2 y sinterizados a1140por 2 h en aire. Se le depositaron electrodos de plata por difusión en calor a 700 o C. Las muestras calcinadasfueron examinadas utilizando un difractómetro Philips con radiación CuK α . Las microestructura y morfologíafueron estudiadas usando un microscopio electrónico de barrido Jeol JSM 5300. Las mediciones eléctricasse realizaron en el rango de frecuencias de 200 Hz a 1 MHz y en el rango de temperaturas desde 25-500 o Ccon un barrido de 1 o C/min, utilizando un metro RLC HP4284 a 1 V. La histéresis dieléctrica fue medidautilizando un Radiant Technologies, Inc. Precisión 4kv HVI.Tanδ0.300.250.200.15500 Hz10005000100005000010000050000010000003CONCLUSIONES0.10F302520151050ε r2500200015001000500D=1.4 μm0.5 kHz1.05.010.050.0100.01000.0T O-T =186 o C100 200 300 400 500TemperaturaT T-C =355 o CHistograma de tamaño delgrano de KNNTa10%0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5D (μm)4030P (μC/cm 2 )20Permitividad y pérdidas dieléctrica vstemperatura del sistema obtenido KNNTa10%o100-10-20-30-400.050.001.8 kV/mm1.71.6-2000 -1000 0 1000 2000Curva de Histéresis100 200 300 400Temperatura ( o C)E (V/mm))AgradecimientosAl los Investigadores Dr. Jorge Portelles, Dr. Oscar Raymond: alIng. Israel Gradilla por los análisis de SEM y EDS, a EloisaAparicio por su apoyo en la realización de DRX, a todo el personaldel Centro de Nanociencias y Nanotecnología por estaoportunidad, a mis seres queridos, y al programaPapimePE100409Se obtiene una cerámica piezoeléctrica libre de plomo en nuestros laboratorios,ello se verifica por:1. Se obtiene desde la calcinación el patrón de D.R.X reportado por otrosautores.2. Se verifica el resultado anterior con el análisis termoeléctrico, observándoseque se obtienen las dos transiciones reportadas para este compuesto:Ortorrómbica-tetragonal, y Tetragonal-Cubica, concordando este resultado conotros reportes internacionales.3. La morfología obtenida, muestra forma de granos cúbicos, pero con tamañosde granos más pequeños que otros reportes.4. La característica de histéresis, muestra el carácter de un ferroeléctrico duro,con valores de polarización remanente de 22 µC/cm2 y campos coercitivosgrandes 0.8 kV/mmBibliografía[1]fttp://europea.eu.int/comm/enterprise/electr_equipment/eee/index.htm[2] Dunmin Lin [Appl.Phys.A 91,167-171(2008)],[3] Yunfei Chang, Zu-pei Yang, Difei Ma, Zonghuai Liu, ZenglinWang [Journal of apllied Physics 104, 024109(2008)][4] Programa Scion Image.JCPDS No.33-1270Centro de Nanociencias y Nanotecnología, UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Estructura Electrónica del WON 2Nadia Sarait Vertti Quintero a , Armando Reyes Serrato ba Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Ave. Eugenio Garza Sada 2501 Sur, Col. Tecnológico C.P. 64849, Monterrey, N.L., Méxicob Centro de Nanociencias y Nanotecnología-UNAM Km. 107 Carretera Tijuana-Ensenada CP. 22800 Ensenada, B.C. MéxicoResumenEn el presente trabajo se encuentra el análisis del compuesto WON 2 , mediante cálculos deprimeros principios haciendo uso del programa WIENK2 ejecutado en unamicrocomputadora. Se obtuvo la densidad de carga y la estructura de bandas de lo cual sededuce que es un metal.IntroducciónLa búsqueda de nuevos materiales es importante para satisfacer las necesidades que los materialesactuales no cumplen. En este esfuerzo, una manera de hacerlo es analizar el material propuestomediante cálculos teóricos. Éstos nos permiten entender el comportamiento físico de dicho compuesto;normalmente el cálculo de su estructura electrónica y de estabilidad son primordiales. En este trabajose presentan los resultados obtenidos mediante el uso de la herramienta WIEN2K para conocer laMetodologíaSe utilizó el programa WIEN2K para el análisis de la estructura electrónica del WON 2 . El cálculo sehizo por el método de linealización de ondas planas aumentadas (LAPW) basado en la teoría delfuncional de densidad (DFT). Esta teoría nos permite transformar un problema de muchos electronesen un problema de electrones que no interaccionan entre sí y que se encuentran en un campoautoconsistente. [1]Distribución de cargaLa densidad de carga electrónica es la probabilidad de encontrar un electrón en cierta locación. Enmoléculas, es la combinación de los electrones de valencia de sus átomos, por lo que las regiones dedensidad de electrones son encontradas alrededor de ellos. Se graficaron diferentes isosuperficies adiferentes valores de densidad de carga, así como una gráfica topográfica sobre un planocristalográfico.Estructura CristalinaEl grupo espacial que se utilizó fue el No. 225(Fm3m) el cual presenta características desimetría cúbica.Parámetros de Reda = b = c = 4.999 ÅO {z= 8} (0, 0, 0)W {z=74} (0.5, 0.5, 0.5)N {z= 7} (0.25, 0.25, 0.25)(0.75, 0.75, 0.75)Los radios para las esperas de Muffin-Tinfueron:RMTo = 2.0 ÅRMT W = 2.16 ÅRMT N = 1.91 Åestructura de bandas y la distribución de carga en el cristal del WON 2Figura 1 Celda convencional del WON 2Figura 2 Isosuperficie de 0.04 e/ Å 3 Figura 3 Isosuperficie de 0.05 e/ Å3 Figura 4 Isosuperficie de 0.07 e/ Å 3Figura 5 Isosuperficie de 0.1 e/ Å 3Figura 6 Gráfica de la densidad de cargaEstructura de BandasEl solapamiento de las bandas que están alrededor de la Energía de Fermi, la ocupación de ellas engeneral y el ancho de la banda prohibida determinan el comportamiento metálico, semiconductor oaislador del material. Las gráficas presentadas muestran las estructuras de bandas del WON 2 calculadaa lo largo de las líneas de alta simetría, como se indica en la primera zona de Brillouin. Se encontróque tiene un comportamiento metálico.ConclusionesGracias al análisis de distribución de carga asícomo de la estructura de bandas podemos notarque el compuesto tienen un comportamientometálico.Cabe mencionar que es necesario aún haceranálisis de estabilidad del compuesto, así comode conductividad y resistencia para conocermejor su realidad física.Agradecimientos:Proyecto PAPIME PE100409Dr. Hugo Alarcón y mi familiapor todo su apoyoFigura 8 Primera zona de Brillouin (225) [2]Figura 7 Estructura de bandasReferencias:[1] Perdew, John P.. "Some Sundamental Issues in Ground-State DensityFunctional Theory: A guide for the perplexed." Journal of ChemicalTheory and Computation 5(2009): 903. Print[2] Bilbao Crystallographic Server." The k-vector types and Brillouin zonesof the space groups. 26 Jun 2009 Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 2009Estudio del entrelazamiento térmico de 2 espines acoplados por intercambio con eltérmino anisotrópico Dzyaloshinski-Moriya y campo magnético inhomogéneo externoGerardo Enrique Villarreal García 1 , Fernando Rojas Iñiguez 21Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey. Monterrey, N.L.2Centro de Nanociencias y Nanotecnología,UNAM. Ensenada, B.C.La computación cuántica es el siguiente paso en el desarrollo tecnológico de la computación ahora denominada computación clásica. Una de sus características principales es el fenómeno deentrelazamiento. El presente trabajo tiene como objetivo estudiar el comportamiento del grado de entrelazamiento de un sistema cuántico compuesto por 2 espines entrelazados tomando encuenta el término anisotrópico Dzyaloshinski-Moriya (DM) en presencia de un campo magnético inhomogéneo externo, en función de los siguientes parámetros: campo magnético (B),constante de inhomogeneidad (b), los componentes del vector DM en las coordenadas [x,y,z] (β x ,β y ,β z ), así como la temperatura a la que se encuentra el sistema (T). A partir de los resultadosse concluyó que a temperaturas bajas existe una relación inversamente proporcional entre la concurrencia y “b”, además que conforme aumentan β x , β y o β z en cualquiera de sus componentesaumenta el entrelazamiento del sistema. En el caso de sistemas mixtos, la temperatura crítica es independiente de la magnitud del campo magnético aplicado, pero muestra uncomportamiento aproximadamente cuadrático ante variaciones de cualquier componente del término DM y de la constante de inhomogeneidad b.I. MotivaciónLa computación cuántica promete ser una verdadera revolución en el procesamiento yenvío de información gracias a sus peculiares propiedades como lo es entrelazamiento[1]. ¿De qué manera afecta un campo magnético, o la temperatura de los alrededores aun sistema de partículas consideradas entrelazadas? ¿Podemos controlar dichapropiedad? ¿Se puede presentar a temperatura ambiente? Las respuestas a estaspreguntas son de vital importancia para el futuro desarrollo de técnicas como lacriptografía cuántica, la teleportación de estados cuánticos o la generación de códigosuperdenso. Actualmente se ha estudiado el efecto del término DM a lo largo de eje z [2].II. Marco TeóricoEl sistema que consideramos esta en un espacio de 2 qubits, donde cada spin del electrónserá uno de los qubits. Estos estados serán los siguientes:↑ = 0 ↓ = 1 1 ()Para 2 qubits la base computacional entonces es:↑ ⊗↑ = 00 ↓ ⊗↓ = 11 ↓ ⊗↑ = 10 ↓ ⊗↑ = 01 () 2Los operadores de espín para los 3 componentes espaciales se conocen como Matrices dePauli:σ x = h ⎡ 0 1 ⎤⎢ ⎥ σ y = h ⎡ 0 −i ⎤⎢ ⎥ σ z = h ⎡ 1 0 ⎤⎢ ⎥ () 32 ⎣ 1 0 ⎦ 2 ⎣ i 0 ⎦ 2 ⎣ 0 −1 ⎦Dado que trabajaremos en el espacio de 2 qubits es necesario generar los operadores deespín para este espacio para cada una de las partículas:⎡ 0 0 1 0 ⎤⎡ 0 0 −1 0 ⎤⎡ 1 0 0 0 ⎤σ x1 = σ x ⊗ I = h ⎢⎥⎢0 0 0 1⎥2 ⎢ 1 0 0 0 ⎥⎢⎣ 0 1 0 0 ⎥⎦σ y1 = σ y ⊗ I = ih 2⎢⎢⎢⎢⎣0 0 0 −11 0 0 00 1 0 0⎥⎥⎥⎥⎦σ z1 = σ z ⊗ I = h ⎢⎥⎢0 1 0 0⎥2 ⎢ 0 0 −1 0 ⎥⎢⎣ 0 0 0 −1 ⎥⎦S r 1V. ResultadosSe generaron rutinas para calcular concurrencia, eigenfunciones y eigenvalores enMatlab que sirvieron para comprobar los resultados teóricos.Comenzaremos estudiando el estado base. Como primer caso para probar losresultados teóricos tomaremos las condiciones de β x =β y =0. Los primeros 2eigenestados con sus respectivas energías se pueden escribir como:ψ 1 = c 2 1 01 + c 3 1 10E 1 = Jh24⎛−1− 2 1+ β 2 + ⎞⎜4b2z⎝J 2 h 2 ⎟ C( ψ 1 )≠ 0⎠( 13)ψ 2 = 11E 2 = Jh24 − Bh C ( ψ 2 )= 0Donde las constantes c 1 2 y c1 3 son funciones exclusivamente de b y β z , y dependiendode sus valores ψ 1 o ψ 2 pueden ser el estado base. La condición que determina elestado esta dad por la Eq. 14.B = Jh22⎛1 + 1+ β 2 + ⎞⎜4b2z⎝J 2 h 2 ⎟ ( 14)⎠Figura 2. Concurrencia vs B vs β z para β x =β y =b=0. Sepuede apreciar un comportamiento hiperbólico, lo cualcumple con la expresión (14)La Figura 2 muestra la relación de la concurrencia en función de los parámetros By β z, y corrobora su dependencia según la función mostrada.Para conocer más sobre los efectos de los parámetros en la concurrencia, losresultados se presentan en la Figura 3.⎡ 0 1 0 0 ⎤σ x 2 = I ⊗ σ x = h ⎢⎥⎢1 0 0 0⎥2 ⎢ 0 0 0 1 ⎥⎢⎣ 0 0 1 0 ⎥⎦⎡ 0 −1 0 0 ⎤σ y2 = I ⊗ σ y = ih ⎢⎥⎢1 0 0 0⎥2 ⎢ 0 0 0 −1 ⎥⎢⎣ 0 0 1 0 ⎥⎦⎡ 1 0 0 0 ⎤σ z2 = I ⊗ σ z = h ⎢⎥⎢0 −1 0 0⎥ () 42 ⎢ 0 0 1 0 ⎥⎢⎣ 0 0 0 −1 ⎥⎦III. Modelo MatemáticoEl Hamiltoniano para este sistema queda determinado por los siguientes términos:H = J ( S r 1 ⋅ S r 2)+ ur β ⋅( S r 1 × S r 2)( )S 1z+ (B − b)S 2z () 5( )+ B + bDonde “J” es la constante de intercambio, el vector “ß” (β x ,β y ,β z ) [3] es el términoanisotrópico DM, “B” es el campo magnético orientado en el eje z y “b” es una constanteque proporciona la inhomogeneidad al campo, S r 1 = ( σ 1x,σ 1y,σ 1z ) y Sr 2 = ( σ 2 x,σ 2 y,σ 2 z )Considerando la naturaleza matricial de los operadores en la Eq. 4, el Hamiltoniano toma laforma:⎡ Jh 24 + Bh Jh 2⎤⎢( iβ x + β y ) Jh2 ( −iβ x − β y ) 0 ⎥⎢44⎥⎢ Jh 2Jh( −iβ x + β y )244 + bh Jh 2(4 1 + iβ Jhz)2⎥⎢( iβ x + β y ) ⎥4H = ⎢⎥ () 6S r 1 S r ⎢ Jh 2Jh( iβ x − β y )2(44 1− iβ Jhz)2 Jh2⎥2⎢− bh2 ( −iβ x − β y ) ⎥⎢4 4⎥B bB⎢Jh 20 ( −iβ x + β y ) Jh2Jh( iβ x − β y )2⎢444 − Bh⎥⎥⎣⎢⎦⎥ψ = ψ B,b,β x,β y,β Figura 1. Diagrama de un par de( z )espines acoplados en un reservorio aDonde se debe cumplir que H ψ = E ψ y E = E( B,b,β x,β y,β temperatura Tz )IV. Medidas de EntrelazamientoPara medir el grado de entrelazamiento utilizaremos una cantidad denominada concurrencia ,la cuál va de 0 a 1 y puede calcularse de la siguiente manera [4]:A) Sistemas puros: C( ψ )= ψ %ψ donde %ψ = σ yψ * () 7dicha operación se le denomina inversión temporal.Si consideramos el caso más general en que una partícula tenga probabilidad de estar encualquier estado del espacio de 2 qubits, es decir que:ψ i iiii= c 100 + c 201 + c 310 + c 411 () 8Entonces la concurrencia se puede escribir como:C( ψ i)= 2 c i c i 1 4− c i i2c 3 () 9B) Para sistemas mixtos dónde existe un flujo de calor desde un reservorio a unatemperatura T, Hill y Wootter generaliza la forma de calcular la concurrencia mediante lamatriz de densidad [4].C( ψ )= max( 0,λ 4− λ 3− λ 2− λ 1 ) ( 10)donde las λ son los eigenvalores en orden decreciente del resultado de:ρσ ( 1y⊗ σ 2 y )ρ * ( σ 1y⊗ σ 2y ) ( 11)Siendo ρ la matriz de densidad definida en la base computacional de la Eq. 2:ρ = e −βE i∑ ∑c *ijc i kj k β = 1 ( 12)i j,kk BTdonde k B es la constante de Boltzman y T es la temperatura del sistema.Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMba) b) c) d)Figura 3. a) Concurrencia vs β x para distintos valores de “b”. b) Concurrencia en función de β x y b. c) Concurrencia vs β z paradistintos valores de B. d) Concurrencia en función de β z y B.Nótese cómo en la Figura 3 a) la concurrencia es menor para valores mayores de b.En la Figura 3 b) podemos ver que la forma de obtener mayores concurrencias esdisminuir b y aumentar β x . En las Figuras 3 c) y d) se puede notar cómo a mayor B,menor es la concurrencia, mientras que lo contario ocurre para β z .Consideramos ahora el sistema mixto a una temperatura T, se presentan acontinuación los resultados de concurrencia en función de temperatura junto a B, β x yb respectivamente en la Figura 4.a) b) c)Figura 4. a) Grafica Concurrencia vs T vs B. b) Gráfica Concurrencia vs T vs β x . c) Gráfica Concurrencia vs T vs bDe los resultados anteriores se puede rescatar un concepto interesante: existeuna temperatura crítica (Tc) a la cual la propiedad de entrelazamientodesaparece por completo, y dicho valor depende de parámetros como “b” o eltérmino DM, pero no de la intensidad del campo magnético B.Se analizó la dependencia de Tc para los diferentes parámetros:a) b) c) d)Figura 5. Gráficas de Temperatura crítica vs B (a), β x (b), β z (c) y b(d) respectivamenteSe puede ver una relación cuadrática para todos los parámetros excepto para elcampo magnético, es decir Tc : b 2 , B 2 ,β 2 2x,β zConclusiones:Estudiamos el entrelazamiento en un sistema de espines acoplados con término DM, deintercambio y campo magnético externo inhomogéneo y observamos cómo el grado deentrelazamiento se ve afectado por la temperatura y cómo los parámetros pueden hacerque la temperatura crítica aumente, en particular el término DM.Bibliografía[1]Aczel,A. 2002. Entrelazamiento. El mayor misterio de la física. Crítica, Barcelona.[2]Asoudeh, M. y Karimipour, V. Thermal Entanglement of spins in an homogeneous magnetic field. Phys. Rev. Lett. 78:022308 (2005)[3] Guerrero, R. y Rojas, F. Effect of the Dzyaloshunski-Moriya in the quantum (swap) α gate produced with exchange coupling.Phys. Rev. Lett. 77: 012331 (2008). Tesis Doctorado CICESE 2008.[4] Hiil, S. y W.K. Wootters. 1997. Entanglement of a pair of quantum bits. Phys. Rev. Lett.78: 5022-5025.Ensenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 15 de junio – 3 de julio del 200954ApáginaAmaya Corona, Gloria Alejandra UABC Ensenada 1, 18, 30, 45BBedolla Valdez, Zaira Itzel U Michoacán 2, 20Berrueta Razo, Irma U de G 3CCastañeda Cisneros, JosuéUABC TijuanaDDe la O Gómez, Gabriela ITESM 4, 31EEscalante Alcaraz, Nancy Lanette IT Mochis 5, 32GGómez Benavides, Eduardo Esc. Sec. Hector A. Migoni, Ensenada 33González Rodríguez, Roberto UDLA 6, 34Gutiérrez Gómez Alvis Jaime U de G 7, 35HHerrera Rodríguez, Fabián UABC Tijuana 8, 36Hirata Acosta, Gustavo UABC Ensenada 9JJiménez López, Natalia IT Chihuahua 10, 37LLizárraga Maldonado, Alejandro UABC Mexicali 11, 38López Coronel, Diego Ismael U Michoacán 12, 39López Valencia, Oliver Miguel (ens) ITESM 13, 40Luna Puente, Amelia UABC Mexicali 14, 41MMendoza Lepe, Azarahel UABC Mexicali 15, 42Michel García, Norma LizetteU de GNNájera Romero, Griselda Valeria U de G 16, 43OOlivos Flores, Erik IT Chihuahua 17, 44PPineda Martínez, Elmer U Michoacán 1, 18, 30, 45RRamírez Corral, Gabriela IT Chihuahua 19, 46Ramírez Solís, Sergio U Michoacán 2, 20Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Jóvenes a la Investigación 2009 5515 de junio – 3 de julio del 2009Rodríguez Barreras, Eduardo IT Mochis 21, 47Rodríguez López, Rogelio ITESM 22, 48UUlloa Verdín, Ana Karina U de G 23, 49VValerdi Monroy, Silvia Estefanía UABC Ensenada 25, 51Valtierra Sánchez de la Vega, José Luís UABC Mexicali 24, 50Vertti Quintero, Nadia Sarait ITESM 26, 52Villarreal García, Gerardo Enrique ITESM 27, 53Villegas Carrillo, Ramiro Alejandro IT Mochis 21, 47Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAMEnsenada, BC, México

Universidad Nacional Autónoma de MéxicoDr. José Narro RoblesRectorDr. Carlos Arámburo de la HozCoordinador de la investigación CientíficaCentro de Nanociencias y NanotecnologíaDr. Sergio Fuentes MoyadoDirectorDr. Mario Farías SánchezSecretario AcadémicoIng. Israel Gradilla MartínezSecretario Técnico