The increase of research on ceramic materials (perovskite, garnet, spinel, hexaferrite, pyrochlore, halides and chalcogenides) during the last decades is fully justified by the variety of possible crystallographic arrangements giving rise to innumerable electronic, magnetic, optical, electrical, thermoelectric and thermodynamic properties, among others, which have opened new lines of research and application of these new multifunctional materials. In particular, discoveries related to exotic behaviours of electrical and magnetic responses, such as high critical temperature superconductivity, colossal magnetoresistance, multiferroicity, spin-metallicity and magnetic semiconductors, favour the prospects of technological applicability in what is currently known as the spintronics industry and nanomaterials in environmental remediation processes. In order to carry out up-to-date research in new ceramic materials with these types of properties, the GFNM focuses its efforts on the prediction, production and characterisation of new materials, for which it encourages interaction with internationally recognised groups in areas related to the type of material and physical properties studied, The consolidation of the GFNM through the active and direct participation in the training of postgraduate students, and the fortification of cooperative relationships with other groups within the National University of Colombia and the country, as well as the promotion of international collaborations, which result in the development of internships for teachers and students, as a practice that contributes to the updating and participation in synthesis techniques and measurement of relevant physical properties.
El incremento de las investigaciones en materiales cerámicos (de tipos perovskita, garnet, espinela, hexaferrita, pirocloro, haluros y calcogenuros) durante las últimas décadas está plenamente justificado por la variedad de disposiciones cristalogáficas posibles que dan origen a innumerables propiedades electrónicas, magnéticas, ópticas, eléctricas, termoeléctricas y termodinámicas, entre otras, las cuales han abierto nuevas líneas de investigación y de aplicación de estos nuevos materiales multifuncionales. Particularmente, los descubrimientos relacionados con comportamientos exóticos de las respuestas eléctricas y magnéticas, tales como la superconductividad de alta temperatura crítica, la magnetorresistencia colosal, la multiferroicidad y la espín-metalicidad, favorecen las perspectivas de aplicabilidad tecnológica en lo que se conoce actualmente como industria de la espintrónica y de nanomateriales en procesos de remediación ambiental. Con el objeto de realizar investigaciones actualizadas en la búsqueda de nuevos materiales cerámicos que evidencien este tipo de propiedades, el GFNM encamina sus esfuerzos en la predicción, la producción y caracterización de nuevos materiales, para lo cual se propicia la interacción con Grupos internacionalmente reconocidos en áreas relacionadas con el tipo de material y de propiedades físicas estudiadas, propendiendo por la consolidación del GFNM mediante la participación activa y directa en la formación de estudiantes de posgrado, y la fortificación de relaciones cooperativas con otros Grupos al interior de la Universidad Nacional de Colombia y del país, así como el fomento de colaboraciones internacionales, que redunden en el desarrollo de pasantías para profesores y estudiantes, como una práctica que contribuya a la actualización y participación en técnicas de síntesis y medición de diversas propiedades físicas relevantes.
MISSION
The mission of the GFNM is the training of undergraduate and postgraduate students in the area of Physics of Novel Materials; the promotion at the National University of Colombia of the importance of fundamental research areas such as crystallography, magnetism, ferroelectricity, superconductivity and electronic structure, considering the applicability in spintronics technology of new multifunctional materials; the development of effectively new materials, whose structural, electronic, thermodynamic, optical, electrical and magnetic properties facilitate new or better possibilities of technological application; raising awareness in the Colombian scientific community of the importance of developing basic research in the area of the Physics of Novel Materials and national and international interaction with consolidated experimental and theoretical groups in Condensed Matter Physics (and Materials Science) and the coordination of interdisciplinary and inter-institutional cooperation programmes with a view to improving the quality of research products and human resources trained to the highest academic level.
MISIÓN
El GFNM tiene como misión la formación de estudiantes de pregrado y posgrado en el área de la Física de Nuevos Materiales; la promoción en la Universidad Nacional de Colombia de la importancia de áreas de investigación fundamentales como cristalografía, magnetismo, ferroelectricidad, superconductividad y estructura electrónica, considerando la aplicabilidad en la tecnología espintrónica de nuevos materiales multifuncionales; el desarrollo de materiales efectivamente nuevos, cuyas propiedades estructurales, electrónicas, termodinámicas, ópticas, eléctricas y magnéticas faciliten nuevas o mejores posibilidades de aplicación tecnológica; la concientización en el medio científico colombiano de la importancia de desarrollar investigación básica en el área de la Física de Nuevos Materiales y la interacción nacional e internacional con Grupos experimentales y teóricos consolidados en la Física de la Materia Condensada y la coordinación de programas de cooperación interdisciplinarios e interinstitucionales con miras a mejorar la calidad de los productos de investigación y del recurso humano formado al más alto nivel académico.
VISION
Taking advantage of the unlimited technological applicability of ceramic materials due to the enormity of structures, as well as chemical and physical properties, which require appropriate treatments in order to make modifications that make these materials useful elements in the production of more efficient devices in nanobiotechnology, environmental remediation, nanotechnology and spintronics. Specifically, the production of effectively new materials is proposed, with electrical, magnetic, chemical and structural properties that suggest their technological applicability, for which the GFNM has as its vision the possibility of creating new experimental elements for the production of this type of materials and their use as an educational and training tool at the undergraduate level, MSc and PhD students of Physics and Materials Engineering, as well as the establishment of a solid working group, capable of producing competitive results, compared to those developed in the laboratories of institutions with greater resources, results that are expected to be reflected in the academic production of the Group in terms of international publications, eventual patents and satisfactorily completed theses.
VISIÓN
Aprovechamiento de la ilimitada aplicabilidad tecnológica de los materiales cerámicos debido a la enormidad de estructuras, así como de propiedades químicas y físicas, que requieren de tratamientos adecuados con el fin de efectuar modificaciones que hagan de estos materiales elementos útiles en la producción de dispositivos más eficientes en nanobiotecnología, remediación ambiental, nanotecnología y espintrónica. Específicamente, se propone la producción de materiales efectivamente nuevos, con propiedades eléctricas, magnéticas, químicas y estructurales que sugieran su aplicabilidad tecnológica, por lo cual el GFNM tiene como visión la posibilidad de crear nuevos elementos experimentales para la producción de este tipo de materiales y de su utilización como una herramienta de formación y capacitación a niveles de pregrado, maestría y doctorado de estudiantes de Física e Ingeniería de Materiales, así como la instauración de un Grupo de trabajo sólido, capaz de producir resultados competitivos, comparados con aquellos que se desarrollan en los laboratorios de instituciones con mayores recursos, resultados que se espera puedan reflejarse en la producción académica del Grupo en materia de publicaciones internacionales, de eventuales patentes y de tesis concluidas satisfactoriamente.
Nanomaterials have a wide range of applicability in fields such as electronics, optoelectronics, medicine, biotechnology, energy and environmental sectors, among others. Their technological potential stems from the possibility to control physical and chemical properties at the nano- and even atomic scale, making the production of nanomaterials with unique or enhanced properties for specific functions of current interest. In particular, nanomaterials are useful in solving environmental problems where pollution consists of mixtures of solid, liquid and gaseous materials. Nanotechnology has enabled the development of low-cost and highly effective techniques for environmental remediation processes, such as advanced oxidation of pollutants, photodegradation and catalysis processes using nanoparticles, opening new perspectives for remediation processes. Another target for nanotechnology is agribusiness, where major problems lie in water consumption and the use of chemicals in the form of pesticides or fertilisers, which can be pollutants for the soil and can ultimately end up contaminating water sources as well. Likewise, there is an inefficient use of resources and energy, which results in increasingly less productive soils and under-utilisation of natural resources for both agriculture and livestock farming. In this sense, the development of processes aimed at solving this type of problem and improving efficiency in the use of natural resources is a key line of support for the essentially agricultural vocation of our country. In this sense, nanotechnology has great potential, as its applications range from increasing crop production and efficiency rates to nanobiosensors or nanoantennas for precision agriculture.
Los nanomateriales tienen una amplia gama de aplicabilidad en campos como la electrónica, la optoelectrónica, la medicina, la biotecnología y los sectores energéticos y ambientales, entre otros. Su potencial tecnológico proviene de la posibilidad de controlar propiedades físicas y químicas a escala nanométrica, e incluso atómica, por lo cual resulta de interés actual la producción de nanomateriales con propiedades únicas o mejoradas para funciones específicas. En particular, los nanomateriales tienen utilidad en la solución de problemas ambientales donde la contaminación esté constituida por mezclas de materiales sólidos, líquidos y gaseosos. La nanotecnología ha permitido el desarrollo de técnicas de bajo costo y alta efectividad en procesos de remediación ambiental, como la oxidación avanzada de contaminantes, la fotodegradación y procesos de catálisis usando nanopartículas, abriendo nuevas perspectivas para los procesos de remediación. Otro blanco del nanotecnológico es la agroindustria, donde los problemas importantes radican en el consumo de agua y el uso de productos químicos en forma de pesticidas o fertilizantes, que pueden ser contaminantes para el suelo y que, a la postre, pueden acabar contaminando también las fuentes hídricas. Así mismo, hay un uso poco eficiente de los recursos y la energía, que se traduce en suelos cada vez menos productivos y subutilización de los recursos naturales tanto para el agro como para la ganadería. En este sentido, el desarrollo de procesos orientados a solventar este tipo de problemáticas y mejorar la eficiencia en el aprovechamiento de los recursos naturales, es una línea clave de apoyo a la vocación esencialmente agrícola de nuestro país. En este sentido, la nanotecnología tiene gran potencial, pues sus aplicaciones van desde aumentar el aumento en la producción y la tasa de eficiencia de los cultivos, hasta nanobiosensores o nanoantenas para la agricultura de precisión.
In the production of novel materials, knowledge of the atomic and molecular distribution, forming a periodic structure of crystalline type, is essentially important, since the appearance of various physical properties that manifest themselves at nano, micro and macroscopic dimensional levels depends on this structural arrangement. For this reason, at GFNM crystallography is applied during the various stages that take place in the processes of synthesis and study of intrinsic properties of new materials, from the prediction of the crystalline nature, electronic structure, conductive or magnetic character, through the design of thermal phase diagrams and the control of sample production and crystal growth, to the study of the final structural characteristics of the materials obtained.
En la producción de nuevos materiales, el conocimiento de la distribución atómica y molecular, conformando una estructura periódica de tipo cristalino, es esencialmente importante, ya que de dicho ordenamiento estructural depende la aparición de diversas propiedades físicas que se manifiestan a niveles dimensionales nano, micro y macroscópico. Por esta razón, en el GFNM la cristalografía es aplicada durante las varias etapas que tienen lugar en los procesos de síntesis y estudio de propiedades intrínsecas de nuevos materiales, desde la predicción de la naturaleza cristalina, la estructura electrónica, el carácter conductor o magnético, pasando por el diseño de diagramas de fase térmicos y el control de producción de muestras y crecimiento de cristales, hasta el estudio de las características estructurales finales de los materiales obtenidos.
The problem of electronic correlations in solids represents one of the most important frontiers in the development of materials physics. One of the special attention in this area has fallen on the study of magnetic properties in complex materials, where the effects of these electronic correlations can be identified experimentally and whose permanent character can give rise to novel applications or facilitate the improvement in the efficiency and functionality of spintronic devices. In this aspect, responses such as colossal magnetoresistance, spin metallicity and other exotic effects such as exchange-bias and ferromagnetic semiconductivity, which have revolutionised the magnetic sensor industry, spin valves, techniques for reading and recording information on hard disks and portable memories, as well as the design of devices based on the transport and control of polarised currents (spin currents), among others. For this reason, magnetism is not only a current line of research but also a necessary one in the physics of new materials.
El problema de las correlaciones eletrônicas en sólidos representa una de las más importantes fronteras en el desarrollo de la física de materiales. Un de las atenciones especiales en esta área ha recaído sobre sobre el estudio de las propiedades magnéticas en materiales complejos, donde los efectos de estas correlaciones electrónicas pueden ser identificadas experimentalmente y cuyo carácter permanente puede dar origen a aplicaciones novedosas o que facilitan el mejoramiento en la eficiencia y funcionalidad de dispositivos espintrónicos. En este aspecto, se destacan respuestas como la magnetorresistencia colosal, la espín metalicidad y otros efectos exóticos como el exchange-bias, que han revolucionado la industria de los sensores magnéticos, las válvulas de espín, las técnicas de lectura y grabación de información en discos duros y memorias portátiles, así como el diseño de dispositivos basados en el transporte y control de corrientes polarizadas, entre otros. Por esta razón, el magnetismo no sólo es una línea de investigación vigente sino necesaria en la física de nuevos materiales.
A new class of multifunctional materials, known as multiferroics because they simultaneously exhibit ferroelectric and ferromagnetic properties in the same phase, have attracted strong research interest due to both the basic physics and the number of possible multifunctional applications in modern spintronics technology. Some of these materials exhibit magnetoelectric coupling, due to linear coupling between their order parameters, where spontaneous magnetisation can be switched by an applied electric field and spontaneous electric polarisation can be switched by an applied magnetic field, as a response to cross-coupling between the ferromagnetic (magnetisation) and ferroelectric (electric polarisation) order parameters. Furthermore, multiferroics are likely to demonstrate additional functional parameters involving more than two logic states for a range of novel energy applications. The search for these materials is driven by the possibility of controlling the charges applied by magnetic fields and spins through applied voltages and using this particularity in the construction of new forms of multifunctional devices. The coexistence of magnetisation and electric polarisation could allow an additional degree of freedom in the design of novel devices such as actuators, transducers and information storage devices, and even multi-state memory elements, in which data is stored in both electric and magnetic polarisation, or novel memory media that can allow the writing of ferroelectric data bits and the reading of magnetic fields generated by association.
Una nueva clase de materiales multifuncionales, conocidos como multiferróicos porque exhiben simultáneamente propiedades ferroeléctricas y ferromagnéticas en la misma fase, han llamado fuertemente el interés para efectos de investigación debido tanto a la física básica como a la cantidad de posibles aplicaciones multifuncionales en la tecnología espintrónica modernas. Algunos de estos materiales muestran el acoplamiento magnetoeléctrico, debido al acoplamiento lineal entre sus parámetros de orden, donde la magnetización espontánea puede conmutarse a través de un campo eléctrico aplicado y la polarización eléctrica espontánea que puede conmutarse por un campo magnético aplicado, como una respuesta al acoplamiento cruzado entre los parámetros de orden ferromagnético (magnetización) y ferroeléctrico (polarización eléctrica). Además, es probable que los multiferróicos evidencien parámetros funcionales adicionales que incluyan más de dos estados lógicos para toda una gama de aplicaciones energéticas nuevas. La búsqueda de estos materiales está impulsada por la posibilidad de controlar las cargas aplicadas por campos magnéticos y espines mediante voltajes aplicados y usar esta particularidad en la construcción de nuevas formas de dispositivos multifuncionales. La coexistencia de magnetización y polarización eléctrica podría permitir un grado adicional de libertad en el diseño de dispositivos novedosos como actuadores, transductores y dispositivos para almacenamiento de información, e incluso elementos de memorias de estado múltiple, en las que los datos se almacenan tanto en la polarización eléctrica como magnética, o medios de memoria novedosos que pueden permitir la escritura de bits de datos ferroeléctricos y la lectura de campos magnéticos generados por asociación.
Micro and nanobubbles, despite their size and the difficulty in manipulating gases, are used as contrast agents for ultrasound applications in living beings, as a means of transporting drugs to different parts of the body in cancer treatments, and recently they have been successfully applied in human, animal and plant physiology for the absorption of oxygen in cells in cell regeneration processes. In particular, it is investigated in the treatment of diseases such as asthma, arteriosclerosis, Parkinson's and Alzheimer's, among others. Industrially, it is used in the separation of particles by flotation for wastewater treatment, remediation of water resources and in the separation of carbon and phosphate particles in water, in sonochemical synthesis, in the emulsification of fuels and in processes that require hydrodynamic efficiency for the transport of substances.
Las micro y nanoburbujas, a pesar de su tamaño y de la dificultad en la manipulación de los gases, son utilizadas como agentes de contraste para aplicaciones con ultrasonido en seres vivos, como medios de transporte de fármacos a las diferentes partes del cuerpo en tratamientos contra el cáncer y últimamente se aplica exitosamente en la fisiología humana, animal y vegetal para la absorción de oxígeno en las células en procesos de regeneración celular. Particularmente, se investiga en el tratamiento de enfermedades como el asma, arteriosclerosis, Parkinson y Alzheimer, entre otras. Industrialmente, se utiliza en la separación de partículas por flotación para el tratamiento de aguas residuales, remediación de recursos hidricos y en la separación de partículas de carbón y fosfatos en el agua, en la síntesis sonoquímica, en la emulsificación de combustibles y en procesos que requieren eficiencia hidrodinámica para el transporte de sustancias.
First principles calculations based on Density Functional Theory (DFT) have become a common and very accurate method for the theoretical prediction of various properties of new materials, such as crystallographic structure, electrical transport mechanisms (considering spin polarisation) and the distribution of valence electrons around the Fermi level that allow characterising the material as an insulator, semiconductor, conductor or semi-metallic. In addition, such calculations allow to establish the contribution of the different electronic orbitals to the magnetic and electrical properties, as well as the eventual ferroelectric response of the materials. On the other hand, theoretical simulations have proven to be a very interesting method for the prediction of thermodynamic properties at high pressure as a function of temperature, which is possible because the macroscopic thermodynamic properties are strongly correlated with the microscopic dynamics of the atoms of the material. Therefore, the collective vibrations of crystal lattices in solids take place in discrete packets of energy, or energy quanta, known as phonons. These fundamental excitations in solids, as well as in electrons, are responsible for the thermodynamic properties of the materials. In GFNM, calculations are performed using the WIEN2K, Quantum Espresso and VASP codes, based on solid state theories and density functional theory (DFT), with the LSDA and LDA+U approximations, which allow the inclusion of exchange and correlation potentials appropriate for complex materials, based on the linearised augmented plane wave method with local orbitals (LAPW+Lo). This software can be used to calculate energies, band structure, density of states, forces (including minimisation of internal coordinates), elastic constants, spin-orbit interaction, structure factors, emission spectra, X-ray absorption, optical properties and bond analysis with atoms and molecules, among others.
Los cálculos de los primeros principios basados en la Teoría Funcional de la Densidad (DFT) se han convertido en un método habitual y muy preciso para la predicción teórica de diversas propiedades de nuevos materiales, como la estructura cristalográfica, los mecanismos de transporte eléctrico (considerando la polarización del espín) y la distribución de electrones de valencia alrededor del nivel de Fermi que permiten caracterizar el material como aislante, semiconductor, conductor o semimetálico. Además, este tipo de cálculos permite establecer la contribución de los diferentes orbitales electrónicos a las propiedades magnéticas y eléctricas, así como la eventual respuesta ferroeléctrica de los materiales. Por otro lado, las simulaciones teóricas han demostrado ser un método muy interesante para la predicción de propiedades termodinámicas a alta presión, en función de la temperatura, lo cual es posible porque las propiedades termodinámicas macroscópicas están fuertemente correlacionadas con la dinámica microscópica de los átomos del material. Por lo tanto, las vibraciones colectivas de las redes cristalinas en los sólidos tienen lugar en paquetes discretos de energía, o cuantos de energía, conocidos como fonones. Este tipo de excitaciones fundamentales en los sólidos, así como en los electrones, es responsable de las propiedades termodinámicas de los materiales. En el GFNM los cálculos son realizados a través de los códigos WIEN2K, Quantum Espresso y VASP, fundamentados en las teorías del estado sólido y en la teoría del funcional de densidad (DFT), con las aproximaciones LSDA y LDA+U, que permiten la inclusión de potenciales de intercambio y correlación apropiados para materiales complejos, tomando como base el método de ondas planas aumentadas y linealizadas con orbitales locales (LAPW+Lo). A través de este software se pueden calcular energías, estructura de bandas, densidad de estados, fuerzas (incluido minimización de coordenadas internas), constantes elásticas, interacción espín-orbita, factores de estructura, espectros de emisión, absorción de rayos X, propiedades ópticas y análisis de enlaces con átomos y moléculas entre otros.
Thermoelectricity, seen as the electrical response to the application of temperature gradients, has varied and very interesting technological applications. Although the best known is the Seebeck effect, the Peltier and Thomson effects are also physically relevant, allowing the efficiency of thermoelectric machines to be studied, taking them to the field of application in solid-state refrigeration and electrical thermogeneration.
La termoelectricidad, vista como la respuesta eléctrica a la aplicación de gradientes de temperatura, tiene variadas y muy interesantes aplicaciones tecnológicas. Aunque el más conocido es el efecto Seebeck, también resultan físicamente relevantes los efectos Peltier y Thomson, que permiten estudiar la eficiencia de las máquinas termoeléctricas llevándolas al campo de aplicación en refrigeración de estado sólido y en termogeneración eléctrica.
This line of research involves the development of new superconducting materials and the study of microscopic mechanisms related to the superconducting response in the presence and absence of magnetic fields: fluctuations in electrical transport properties, effects of disorder on superconducting transicon properties, critical parameters, vortex dynamics. In particular, studies of the electrical conductivity versus thermal fluctuations and their possible explanations under the Ginzburg-Landau theory and the Azlamazov-Larkin fluctuation models applied at temperatures near and above the critical temperature Tc, as well as the coherence transition studied at temperatures below and near Tc, are carried out, in order to analyse the mechanisms involved in the formation of Cooper pairs out of equilibrium, even in the near normal region of the critical temperature (pairing transition), as well as the effects due to disorder, which hinder the Cooper pair percolation processes in the temperature regime close to the value for which the electrical resistivity cancels out (coherence transition).
Esta línea de investigación comprende el desarrollo de nuevos materiales superconductores y el estudio de los mecanismos microscópicos relativos a la respuesta superconductora en presencia y en ausencia de campos magnéticos: fluctuaciones en las propiedades de transporte eléctricos, efectos del desorden sobre las propiedades de la transicón superconductora, parámetros críticos, dinámica de vórtices. Particularmente, se efectúan estudios de la conductividad eléctrica frente a las fluctuaciones térmicas y sus posibles explicaciones bajo la teoría de Ginzburg-Landau y los modelos de fluctuaciones de Azlamazov-Larkin aplicados a temperaturas próximas y superiores a la temperatura crítica Tc, así comola transición de coherencia estudiada a temperaturas inferiores y cercanas a Tc, con el fin de analizar los mecanismos involucrados en la formación de pares de Cooper fuera del equilibrio, aún en la región normal próxima de la temperatura crítica (transición de apareamiento), así como los efectos debidos al desorden, que dificultan los procesos de percolación de pares de Cooper en el régimen de temperatura cercano al valor para el cual la resistividad eléctrica se anula (transición de coherencia).
Profesor Titular.
Director del GFNM
Líneas a cargo: Magnetismo, Superconductividad, Multiferróicos, Estructura electrónica
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5080-8492
Scholar: https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=Im4mQq8AAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/J_Roa-Rojas
CvLAC: http://scienti.colciencias.gov.co:8081/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000140007
Profesor Titular.
Coordinador de Laboratorio DRX del Departamento de Física
Líneas a cargo: Cristalografía, Nanoburbujas, Crecimiento de Cristales
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7108-617X
Scholar: https://scholar.google.es/citations?user=Z_gNHMoAAAAJ&hl=es&oi=ao
ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/DA_Tellez/2
Física, Universidad Nacional de Colombia
Estudiante de Maestría en Ciencias Física
Profesora Asociada.
Coordinadora del GFNM y de Laboratorios
Líneas a cargo: Nanomateriales, Termoelectricidad
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1376-6078
Scholar: https://scholar.google.com.co/citations?user=IDLbMZIAAAAJ&hl=en
ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/Doris_Cadavid
Profesor Asociado. Línea de experticia: Estructura electrónica
Coordinador de la línea de Estructura electrónica
Físico, Universidad del Valle
Magíster en Ciencias Física, Universidad Nacional de Colombia
Estudiante de Doctorado en Ingeniería: Ciencia y Tecnología de Materiales
Físico, Universidad Nacional de Colombia
Estudiante de Doctorado en Ingeniería: Ciencia y Tecnología de Materiales.
Tesis: Desarrollo y caracterización de los nuevos materiales CsPbXBr6 (X=Fe, Ni, Co, Mn) propuestos como potenciales semiconductores magnéticos
Física, Universidad Nacional de Colombia
Estudiante de Doctorado en Ingeniería: Ciencia y Tecnología de Materiales
MSc en Física, Universidad Nacional de Colombia
Estudiante de Doctorado en Ciencias Física
Nuevos materiales semiconductores ferromagnéticos
Doctorado en Ciencias - Física
Propiedades y estructura electrónica de nuevos materiales - Fase de Berry
Lic. Física
Estudiante de Maestría en Ciencias Física
Lic. Física
Estudiante de Maestría en Ciencias Física
Física
Estudiante de Maestría en Ciencias Física
Físico
Estudiante de Maestría en Ciencias Física
Físico, Universidad Nacional de Colombia
Estudiante de Maestría en Ciencias Física
Física Universidad Nacional de Colombia
Estudiante de maestría en ciencias física.
Estudiante de Maestría en Ciencias Física
Estudiante de Maestría en Ciencias Física
Estudiante de Física
Estudiante de Física
Trabajo de Grado en Física
Superconductividad
Trabajo de grado en Física
Nuevos materiales semiconductores ferromagnéticos
Trabajo de Grado en Física
Superconductividad
Doctor en Ingeniería: Ciencia y Tecnología de Materiales
Tesis: Producción y propiedades físicas de nuevas perovskitas complejas del tipo RAMOX (R=La, Nd, Sm, Eu; A=Sr, Bi; M= Ti, Mn, Fe).
Mención Laureada.
Doctor en Ciencias Física (2020).
Tesis: Estudio de las propiedades estructurales, eléctricas y magnéticas en materiales de tipo perovskita A2BB’O6.
Doctor en Ingeniería: Ciencia y Tecnología de Materiales (2020).
Tesis: Producción y caracterización de un material compuesto a base de partículas de magnetita y matrices de caucho nitrilo butadieno.
Mención Meritoria
Doctora en Ingeniería: Ciencia y Tecnología de Materiales (2018).
Tesis: Estudio de las propiedades estructurales y magnéticas de perovskitas complejas Bi1-xNdxFe0.7Mn0.3O3.
Doctora en Ingeniería: Ciencia y Tecnología de Materiales (2016).
Tesis: Efecto de la impregnación con polímeros sobre las propiedades mecánicas de la guadua.
Doctora en Ciencias Física (2012).
Tesis: Estudio de las propiedades magnéticas y superconductoras en rutenocupratos del tipo RuSr2GdCu2O8.
Mención Meritoria.
Doctor en Ciencias Física (2010).
Tesis: Fluctuaciones en las propiedades magnéticas y de magnetotransporte de superconductores de alta temperatura crítica.
Mención Meritoria.
Magíster en Ciencias Física, 2021
Tesis: Structural Aspects and Magnetic Properties of Dysprosium Ferrobismutite Dy2Bi2Fe4O12.
Magíster en Ciencias Física, 2019
Tesis: Síntesis y estudio de propiedades estructurales, morfológicas, magnéticas y electrónicas de óxidos cuaternarios y ternarios.
Magíster en Ciencias Física, 2019
Tesis: Síntesis y estudio de las propiedades estructurales y magnéticas del estroncio-rutenato de tierra rara Sr2RuHoO6.
Magíster en Ciencias Física, 2018
Tesis: Síntesis y caracterización de las propiedades estructurales y magnéticas del nuevo material R2FeCoO6.
Magíster en Ingeniería: Materiales y Procesos, 2018
Tesis: Síntesis y caracterización de compuestos de matriz polimérica con base en llanta reciclada y óxidos de hierro.
Magíster en Ciencias Física, 2018.
Tesis: Producción y caracterización de materiales compuestos con matrices de resina epoxi reforzados con ripio de llanta y magnetita en diferentes proporciones.
Magíster en Ciencias Física, 2018.
Tesis: Síntesis y caracterización de los nuevos compuestos LaCr1-xMxO3 (M: Fe, Zn, Ni, Co).
Magíster en Ciencias Física, 2017.
Tesis: Análisis Estructural y Electrónico del Sistema de Doble Perovskita Ferróica Dy2BiFeO6.
Magíster en Ciencias Física, 2017.
Tesis: Estudios ferroeléctricos, estructurales y magnéticos de la hexaferrita (Sr;Ca)Co2Zr2Fe8O19 sintetizada por reacción de estado sólido.
Magíster en Ciencias Física, 2016.
Tesis: Estudio de las propiedades estructurales y electrónicas de la perovskita compleja La2BiMnO6.
Magíster en Ciencias Física, 2016.
Tesis: Análisis estructural y electrónico de la perovskita doble compleja de LaBiFe2O6.
Magíster en Ciencias Física, 2016.
Tesis: Caracterización de nanoburbujas en soluciones salinas.
Magíster en Ciencias Física, 2016.
Tesis: Síntesis y estudio del acoplamiento cristalográfico y estabilidad química en compósitos Sr2HoNbO6 / YBa2Cu3O7-d.
Magíster en Ciencias Física, 2016.
Tesis: Estudio y caracterización de materia prima en pintura rupestre, el parque la Poma (SOACHA).
Magíster en Ingeniería: Materiales y Procesos, 2015.
Tesis: Síntesis y caracterización de un material compuesto a base de polietileno de alta densidad y magnetita pulverizada.
Magíster en Física, UPTC, 2015.
Tesis: Síntesis y caracterización magnética y eléctrica del compuesto tipo perovskita compleja La2SrFe2CoO9.
Magíster en Ciencias Física, 2014.
Tesis: Producción y Caracterización de Nuevos Materiales Multiferróicos de la Familia RMn1-XFexO3 (R = Ho, Dy, Gd).
Magíster en Ciencias Física, 2013.
Tesis: Uso de la teoría del funcional densidad (dft) en la caracterización estructural y electrónica de la perovskita triple Sr3CoSb2O9 sintetizada en el laboratorio.
Magíster en Ciencias Física, 2013.
Tesis: Investigación teórico-experimental de propiedades físicas de los nuevos materiales multifuncionales AMXFe8O19 (A:Sr-Ba-Ca; M:Co-Mn; X:Ti-Zr).
Magíster en Ciencias Física, 2013.
Tesis: Síntesis y cálculo de las propiedades estructurales y electrónicas del material Sr2TiCrO6 aplicando el formalismo de la teoría funcional densidad (DFT).
Magíster en Ingeniería: Materiales y Procesos, 2011.
Tesis: Síntesis y caracterización estructural, eléctrica y magnética de la perovskita compleja Sr2TiMoO6 utilizando el método de reacción de estado sólido.
Magíster en Ciencias Física, 2011.
Tesis: Propiedades estructurales y espectroscopía de impedancia del estanato tipo perovskita (Ba,Sr)SnO3.
Magíster en Ciencias Física, 2011.
Tesis: Síntesis y Caracterización Eléctrica y Magnética de compuestos de la familia BiFeTiO.
Magíster en Ciencias Física, 2010.
Tesis: Estudio de la respuesta ferróica en compósitos La0.7Sr0.3MnO3/BaTiO3.
Magíster en Ciencias Física, 2009.
Tesis: Estudio de Fluctuaciones Térmicas y Transición de Coherencia en Compósitos Aislante-Superconductor.
Magíster en Ciencias Física, 2008.
Tesis: Análisis de las Propiedades Estructurales y Magnetoeléctricas de la Manganita Sr2TiMnO6.
Magíster en Ciencias Física, 2008.
Tesis: Producción, caracterización eléctrica y estudio estructural de manganitas hexagonales del tipo R1-xSmxMnO3 (R=Y, Yb y Ho).
Magíster en Ciencias Física, 2008.
Tesis: Estudio del Ba2NdZrO6 como posible sustrato para el crecimiento de películas superconductoras de YBa2Cu3O7-d.
Magíster en Ciencias Física, 2008.
Tesis: Efecto de la disparidad de peso planar sobre las fluctuaciones en la conductividad eléctrica y los parámetros críticos en el superconductor 0.5 0.5 2 3 7 RE0.5Y0.5Ba2Cu3O7-d (RE=Y, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Yb).
Magíster en Ciencias Física, 2007.
Tesis: Estructura electrónica del superconductor CaLaBaCuO.
Magíster en Ciencias Física, 2007.
Tesis: Modelo de los dos fluidos modificado.
Magíster en Ciencias Física, 2007.
Tesis: Refinamiento Rietvelt y estabilidad química de compositos de perovskitas dobles con el superconductor YBCO.
Magíster en Ciencias Física, 2007.
Tesis: Efectos de la sustitución de elementos 3d sobre las propiedades superconductoras del sistema CaLaBaCu3-xMxO7-d.
Magíster en Ciencias Física, 2006.
Tesis: Estudio de las propiedades estructurales y electr´onicas de los compuestos tipo Sr2CoB'O6 (B'=Mo, W, Re).
Magíster en Ciencias Física, 2003.
Tesis: Contribución de las fluctuaciones termodinámicas a la conductividad eléctrica de películas delgadas de YBa2CueO7-d crecidas sobre películas sustratos de Sr2YSbO6.
Físico
Trabajo de Grado: Cálculo de los parámetros críticos a partir del análisis de la paraconductividad en SmBa2Cu3O7-δ
Trabajo de Grado (2019): Síntesis y caracterización de una perovskita doble SmBiFe2O6.
Trabajo de Grado (2017): Producción y estudio de las propiedades estructurales, eléctricas y magnéticas de la perovskita triple Nd2BaMn0.9Ti0.99Fe1.11O9.
Trabajo de Grado (2015): Producción de la perovskita doble Bi2DyMnO6 y estudio de sus propiedades estructurales y morfológicas.
Trabajo de Grado (2013): Propiedades estructurales y electrónicas de la perovskita compleja Ca2TiMnO6.
Trabajo de Grado (2012): Propiedades estructurales y magnéticas de la perovskita HoBaTi2O6.
Trabajo de Grado (2012): Síntesis y caracterización magnética de la perovskita compleja La3DyCoMnO9 utilizando el método de reacción en estado solido.
Trabajo de Grado (2012): Propiedades cristalográficas y físicas de la nueva perovskita triple Dy2SrFe2CoO9.
Trabajo de Grado (2011): Estructura y fluctuaciones en la conductividad eléctrica del superconductor Y3Ba5Cu8O18.
Trabajo de Grado (2011): Análisis de las propiedades magnéticas y cristalográficas de la perovskita compleja Co2CaReO6 (Re = Tierra Rara).
Trabajo de Grado (2011): Estudio de las Propiedades Estructurales y Magnéticas de la Perovskita Doble Sr2Ru1-xRexGdO6.
Trabajo de Grado (2011): Propiedades estructurales y magnéticas del nuevo material de perovskita compleja CaDyMn2O6.
Trabajo de Grado (2011): Propiedades magnéticas y cristalográficas de la nueva perovskita triple La2SrCo2FeO9.
Trabajo de Grado (2010): Estructura Y Propiedades Magnéticas De Compósitos YBa2Cu3O7/BaZrO3.
Trabajo de Grado (2010): Síntesis y caracterización estructural en función de la temperatura de la perovskita doble Sr2MRuO6 (M=Gd, Dy, Eu).
Trabajo de Grado (2009): Producción y caracterización del material superconductor DyxSmyBa2Cu3O7-d.
Trabajo de Grado (2009): Producción y caracterización del material superconductor DyxSmyBa2Cu3O7-d.
Trabajo de Grado Universidad del Atlántico (2009): Propiedades eléctricas y estructurales de la nueva perovskita compleja ferroeléctrica Ba2TiZrO6.
Trabajo de Grado Universidad del Valle (2008): Propiedades magnéticas y eléctricas de nuevos materiales multiferróicos de perovskita lantánida.
Trabajo de Grado Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (2008): Síntesis y caracterización del nuevo superconductor Sn2Ba2(Ca0.5Sm0.5)Cu3Ox.
Trabajo de Grado (200398): Estructura electrónica de nuevas perovskitas SnTiO3,
Trabajo de Grado (2008): Determinación de estrructuras de bandas de nuevas perovskitas SnFeO3.
Trabajo de Grado (2007): Propiedades magnéticas de la nueva perovskita CrMnMoCoO6.
Trabajo de Grado (2006): Desarrollo de nuevos materiales de perovskita con propiedades espín metálicas.
Trabajo de Grado (2006): Producción de nuevos materiales multiferróicos de tipo perovskita.
Trabajo de Grado (2006): Efecto de exchange bias en compósitos de RuSr2GdCu2O8/La0.7Sr0.3MnO3.
Trabajo de Grado (2006): Efectos de la sustitución de fosfatos en el sitio del cobre sobre las propiedades magnéticas y de transporte eléctrico del superconductor YBa2Cu3O7-d.
Trabajo de Grado (2006): Caracterización de celdas de combustible,
Trabajo de Grado Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (2005): Producción y estudio de maeriales de tipo perovskita doble.
Trabajo de Grado Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (2005): Sistema automático no destructivo para la medición de resistencia eléctrica en superconductores de alta temperatura crítica.
Trabajo de Grado Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (2005): Crecimiento de películas de YBCO por spray pirolisis.
Trabajo de Grado (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (2005): Contribución de las fluctuaciones a la conductividad eléctrica del superconductor La1.82Sr0.18CuO4.
Trabajo de Grado Universidad pedagógica y Tecnológica de Colombia (2005): Analisis de la Absorción de Microondas en el compuesto superconductor YBa2Cu3O7.
Trabajo de Grado (2005): Producción de materiales de tipo perovskita como sensores de gas de CO.
Trabajo de Grado (2004): Producción y caracterización de perovskitas de NdBa2SbO6 como sustratos para películas superconductoras de YBa2Cu3O7-d.
Trabajo de Grado (2004): Simulación del fenómeno de magnetorresistencia colosal en manganitas de valencia mixta, mediante el modelo de Ising 2D.
Trabajo de Grado (2004): Ordenamiento Estructural, Estabilidad Química y Análisis del Efecto Percolativo en Compósitos de YSr2SbO6/YBa2Cu3O7-d.
Trabajo de Grado (2003): Coexistencia de superconductividad y magnetismo en compósitos de Sr2FeMnO6/YBa2Cu3O7-d.
Trabajo de Grado (2002): Crecimiento y caracterización de monocristales superconductores de alta temperatura crítica.
TESIS EN COLABORACIÓN
TRABAJOS DE GRADO EN COLABORACIÓN
Presentación informe 2021 Eliana Marcela Vargas Pineda
Semillero de Superconductividad y Magnetismo
Historia Académica Profesor J. Roa-Rojas Podcast 1
Historia Académica Profesor J. Roa-Rojas Podcast 2
Grupo de Física de Nuevos Materiales