16-20 July 2018
Cinvestav Zacatenco
America/Mexico_City timezone

Scientific Programme

There will be four courses of four hours each on High-Energy Physics, Soft Condensed Matter, Solid State Physics and Quantum Mechanics. In addition, there will be a number of one-hour talks by some of our researchers introducing in detail the research areas developed in our Department. See the timetable for further details.

  • Neutrino masses and mixings: An overview

    Course 1

    Dr. Abdel Pérez Lorenzana (Cinvestav)

    Neutrinos are neutral fundamental fermions that play a key role in our understanding of nuclear beta decay processes. Their weak interactions with the rest of matter are well described by the Standard Model of Particle Physics, a model that itself has been tested to great accuracy in many Collider experiments. In there, neutrinos come massless and in three different flavors, associated to their charged partners, the electron, the muon and the tau leptons. Nevertheless, a series of experiments with solar, atmospheric and terrestrial neutrino sources had shown that neutrinos change their nature when they travel. This novel phenomena, called neutrino oscillations, implies that neutrinos mix and are rather massive, a result that is not what the Standard Model predicts. This fact challenges our understanding of this fundamental particle and it has motivated a large effort to search for Physics beyond the Standard Model.

    This lectures shall provide a general and broad overview of neutrino oscillations phenomena and describe some of the venues that theoretical physics is following to address it.

  • Boltzmann−Onsager−van-der-Waals Theory of the Formation of Non-equilibrium Amorphous Solids (Glasses, Gels, etc.)

    Course 2

    Dr. Magdaleno Medina Noyola (Universidad Autónoma de San Luis Potosí)

    See summary in this link.

  • An Introduction to the nanoworld and its applications

    Course 3

    Dr. Jaime Santoyo Salazar (Cinvestav)

    Currently, the processing of nanostructures (<100nm) through physical, chemical and biological methods has allowed the development of nanoscience and nanotechnology to modify atomic structure, shapes, dimensions and matter properties in solid state. The determination of its properties has been possible thanks to the multidisciplinary interaction from different areas. The applications of nanostructures depend mainly on their interactions between structure in the medium and their response to different excitation energy sources. This course presents a fast journey through the nano-world of nanoscience and nanotechnology by different dimensions in 0,1,2 and 3D, processing and manipulation technics, characterization of physical properties and applications. The evolution of nanoscience and nanotechnology has done important contributions, and the innovation of novel research areas could open a promising future for the next generations. An important part of nanoscience and nanotechnology is to address its control for specific applications, and their environmental and health impact. So, we have a fascinating nanoworld to discover!

  • Tecnología cuántica con fotones y átomos a temperatura ambiente

    Course 4

    Dr. Eden Figueroa (Quantum Technology Laboratory, Stony Brook University)

    La tecnología cuántica ha visto un progreso notable en la última década. Muchos experimentos han demostrado la viabilidad de transformar y almacenar bits de información cuántica en nubes atómicas frías y cristales a temperaturas criogénicas. No obstante, el progreso de estas tecnologías hacia un funcionamiento óptimo a temperatura ambiente es la llave para diseñar aplicaciones reales en tecnología computacional y de comunicaciones.

    En esta serie de pláticas mostraremos cómo construir dispositivos cuánticos, entre ellos redes de comunicación cuántica y computadoras cuánticas, utilizando los principios de la mecánica cuántica y de la física atómica. Mencionaremos el progreso en nuestro laboratorio referente a la construcción de una red prototipo de cuatro memorias cuánticas, todas con operación a temperatura ambiente. También analizaremos como diversas configuraciones de la misma red pueden usarse para transmitir entrelazamiento cuántico a través de largas distancias o para distribuir bits cuánticos en una red criptográfica.

    También discutiremos como construir una interacción fotón-fotón usando la misma plataforma atómica a temperatura ambiente y como usar este efecto para construir compuertas cuánticas lógicas, la base tecnológica para construir una computadora cuántica basada en la interacción de fotones y átomos.

    Tendremos cuatro sesiones:
    I. Introducción a la tecnología cuántica con fotones y átomos.
    II. Ingeniería de interfaces cuánticas materia luz.
    III. Construcción de redes criptográficas cuánticas y de distribución de entrelazamiento.
    IV. Diseño e implementación de computadoras cuánticas basadas en luz.

  • Física Médica: la física aplicada a la salud

    Lecture 1

    Dr. Luis Manuel Montaño Zetina (Cinvestav)

    De todas las áreas de la física que los investigadores desarrollamos, la Física Médica es quizá la más accesible a entender la utilidad de los fenómenos físicos para ayudar al diagnóstico y tratamiento de las enfermedades humanas. Los estudiantes se sienten atraídos por la Física Médica por que es evidente la utilidad que tiene para la sociedad. En la plática abordaré algunas características de la Física Médica, su historia y las disciplinas que se desarrollan en nuestro departamento y que pueden ser opciones para realizar posgrados a los futuros estudiantes.

  • ¿Podemos estudiar el universo?

    Lecture 2

    Dr. Josué De Santiago Sanabria (Cinvestav/Conacyt)

    En esta charla revisaremos el modelo de concordancia del universo, conocido como modelo LCDM, construido a partir de décadas de observaciones y teorías sobre el universo. Pondremos énfasis en las herramientas estadísticas y observacionales que nos han llevado a la construcción del modelo más aceptado en la actualidad, y en particular revisaremos los problemas a los que nos enfrentamos cuando queremos estudiar un ente único como el universo, en el que no podemos realizar experimentos a gran escala y del que tenemos información limitada. También revisaremos las observaciones que se realizarán en los próximos años y su impacto en nuestro conocimiento sobre las características del universo.

  • Propiedades magnéticas y vórtices en Superconductividad

    Lecture 3

    Dr. Agustín Conde Gallardo (Cinvestav)

    Una de las propiedades más fascinantes de los superconductores es la suspensión o levitación estable que estos materiales exhiben en presencia de imanes permanentes. A pesar de la simple observación macroscópica, el entendimiento cuantitativo del fenómeno no es trivial pues involucra conceptos de electrodinámica, conceptos propios de superconductividad, así como conceptos de estados de equilibrio y transiciones de fase de diferentes estructuras de campo magnético que se forman dentro de un medio superconductor, como por ejemplo puede ser la red de vórtices magnéticos de Abrikosov. En esta plática se describen los diferentes estados magnéticos de un superconductor. Se describe como a través de mediciones magnéticas macroscópicas se puede obtener información sobre dichos estados y como esas mediciones se modelan mediante electrodinámica clásica. En particular, describiremos un trabajo reciente en el que mostramos como las curvas de magnetización isotérmica cambian como función del tamaño de partícula superconductora en una muestra de SmFeAsO1-xFx, lo cual implica que el estado magnético del superconductor depende de las dimensiones de la muestra.

  • La física del sabor en las fronteras de la energía y la intensidad

    Lecture 4

    Dr. Eduard de la Cruz Burelo (Cinvestav)

    To be posted soon.

  • A coarse-grained model of circular dichroism

    Lecture 5

    Dr. Mauricio D. Carbajal Tinoco (Cinvestav)

    Circular dichroism (CD) is a useful technique to investigate the secondary structure of proteins and some other biomolecules like RNA. There are various theoretical approaches intended to correlate the three-dimensional structure to the corresponding CD spectrum and some of them depend on accurate quantum mechanics calculations. Such approaches, however, require an important computational effort. In this work, we present a computationally tractable model that is based on the classical theory of optical activity. In first stage, we estimate a mean polarizability per residue from experiments of molar absorptivity. Then, we determine the complex polarizability that is used together with a protein structure obtained from the Protein Data Bank to calculate the approximate CD spectrum. Our computed spectra are found to be in reasonable agreement with their experimental counterparts. As a result, this model could be utilized to describe conformational changes of a given protein or peptide.

  • Design of the electronic properties of semiconductor nanostructures for specific applications and their epitaxial elaboration

    Lecture 6

    Dr. Isaac Hernández Calderón (Cinvestav)

    The optimum performance of semiconductor nanostructures for optoelectronic applications strongly depends, among other features, on the appropriate heterostructure design, the purity of the employed materials, the precise elaboration, and the structural perfection at the atomic scale of each of structure components. We will illustrate in this talk the entire process, involving the design and modeling (within the concept of band-gap engineering), the epitaxial growth, and the optical and structural characterization of II-VI based semiconductor heterostructures with potential application in novel light emitting devices. The heterostructures were produced by the combination of several ultra-high vacuum epitaxial methods (MBE, ALE, SPBE). The active regions are based on quantum wells with non-conventional potential profiles, deposited in a layer-by-layer mode.

  • Grandes problemas actuales en superconductividad

    Lecture 7

    Dr. Rafael Baquero Parra (Cinvestav)

    La superconductividad comenzó como una ciencia de bajas temperaturas. Sin embargo, las enormes perspectivas que se le encontraron mantuvieron el entusiasmo de muchos teóricos y experimentales. Se encontraron muchísimas aplicaciones. Por ejemplo, la transmisión de grandes corrientes sin generar calor, la medición de los diminutos campos magnéticos del cuerpo, la generación de enormes campos magnéticos (con aplicación a los aceleradores de partículas, por ejemplo), el transporte por levitación (los japoneses están a la cabeza), entre otros muchos. Hoy en día, la superconductividad se presenta a 200K bajo presión de 156 GPa. Ya no es una disciplina de bajas temperaturas. Las perspectivas son enormes. Dentro de nuestras publicaciones de este año (2018) se encuentra un nuevo método para calcular la temperatura crítica superconductora en función de la presión y la aplicación exitosa del mismo a algunos casos concretos. De manera especial, hemos logrado corregir la hipótesis del equipo del Prof. Gross acerca de la razón detrás del efecto isotopo anómalo en PdH(D). (Esto es parte de la tesis doctoral de Sergio Villa.) Tenemos 4 publicaciones muy recientes como resultado de esas investigaciones. Rifaré un ejemplar de mi libro de divulgación "el fascinante mundo del estado sólido: la superconductividad", entre los interesados.

  • El Problema del Movimiento en la Teoría de Cuerdas

    Lecture 8

    Dr. Héctor Hugo García Compeán (Cinvestav)

    En esta plática vamos a dar una panorama general sobre el papel que ha jugado el problema del movimiento en el desarrollo de la física teórica. El concepto del movimiento ha ido cambiando motivado los diversos avances en la física. Nuestro objetivo es hacer una breve revisión de su evolución y describiremos el estatus actual en las diferentes teorías como la relatividad general y la teoría de cuerdas.

  • Production of Nanostructures and Quantum Devices based on III-V and III-N Semiconductors

    Lecture 9

    Dr. Máximo López López (Cinvestav)

    III-V and III-N semiconductors present a great scientific and technological interest due to their relevant applications in micro- and optoelectronics devices. These materials allow the development of novel optical devices that can operate in wavelengths from infrared to ultraviolet, as well as high-mobility and high-power transistors. The optical and transport properties of these devices strongly depend on the prepatation conditions of the semiconductor materials. In this talk we will present the synthesis of III-V and III-N semiconductor materials by molecular beam epitaxy (MBE). MBE is a semiconductor growth technique carried out in ultra-high vacuum conditions that allows a very precise control of the amount of material deposited at the level of atomic layers. These characteristics make MBE an ideal technique for the fabrication of nanostructures. We will present the study of the optical, electrical and structural properties of nanostructures and devices fabricated with III-V and III-N materials.

  • Phenomenology of tau lepton: an attractive place in the search for new physics

    Short talk 1

    Dr. Gerardo Hernández Tomé (Cinvestav)

    Owing to its attractive features, the tau lepton represents a promissory scenario in the search for new physics. In this talk, I will present some interesting processes in the physics of the tau lepton, such as the study of its electromagnetic and weak dipole moments, lepton flavor violation decays, and second class currents.

  • Nanomaterials: An attractive approach to photocatalytic semiconductors and their applications

    Short talk 2

    Dr. Mario Pérez González (Cinvestav)

    Nanotechnology is an emerging advanced technology. In particular, sophisticated nanomaterials have been developed to remove contaminants responsible for air and water pollution. One of the most outstanding Advanced Oxidation Process is Heterogeneous Photocatalysis, which uses light-activated catalysts in order to produce highly reactive free radicals, which efficiently degrade specific organic materials. If the mineralization process is complete, H2O and CO2 are the final products. Several transition metal oxides, such as TiO2, ZnO, and MO3, are among the most widely used photocatalysts. In this talk, some of the fascinating applications of the field of photocatalysis, including air and water remediation, self-cleaning surfaces or hydrogen production, will be presented.

  • Circo de la Física

    Dr. Rodrigo Pelayo Ramos (Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas)