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Thursday, September 9, 2010 [Investigacion]

Una tesis doctoral estudia el comportamiento de los cristales semiconductores de tamaño inferior a los cien nanómetros

Su autor, Carlos Echeverría Arrondo, ha obtenido en la UPNA la calificación de Sobresaliente cum laude

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Carlos Echeverría Arrondo

Carlos Echeverría Arrondo, Doctor en Física por la Universidad Pública de Navarra, ha investigado en su tesis doctoral el comportamiento y propiedades de los cristales semiconductores de escala nanométrica. “Las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología son amplísimas —indica—. Las propiedades magnéticas en estas dimensiones pueden cambiar drásticamente al reducirse el tamaño de las partículas y en nuestra investigación hemos comprobado también que la luz es capaz de modificar el magnetismo de los nanocristales”.

Su tesis doctoral “On doped semiconductor quantum dots and magnetic nanowires”, dirigida por los profesores Jesús María Pérez Conde, de la UPNA, y Andrés Ayuela Fernández, del Centro de Física de Materiales CFM-MPC, un centro mixto del CSIC y la Universidad del País Vasco, ha recibido la calificación de Sobresaliente cum laude. Carlos Echeverría Arrondo se licenció en Ingeniería Industrial, especialidad Mecánica, en la UPNA en 1999 y posteriormente cursó Física en la Universidad Nacional de Educación a Distancia. En la actualidad desarrolla su trabajo como investigador en el Donostia International Physics Center.

El interés suscitado en torno a la nanociencia y nanotecnología le llevó a estudiar el comportamiento de los cristales semiconductores cuando su tamaño se reduce por debajo de los cien nanómetros (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro). Según explica, “cuando se trata de puntos cuánticos o nanopartículas, hablamos de nanocristales de “cero” dimensiones, mientras que los de una dimensión se conocen como nanohilos. Pues bien, las propiedades de puntos cuánticos y nanohilos no sólo dependen de su tamaño nanométrico sino también de su forma y de la presencia de impurezas”.

La tesis investiga de manera teórica las propiedades de puntos cuánticos dopados (con presencia de impurezas) y de nanohilos magnéticos. Entre las principales conclusiones, destaca que las propiedades electrónicas de los nanocristales con impurezas magnéticas dependen también de dónde se ubiquen éstas; que las propiedades magnéticas de los puntos cuánticos pueden cambiar drásticamente al reducirse su tamaños; y que la luz es capaz de modificar el magnetismo de los nanocristales dopados con manganeso. Asimismo, ha descubierto una geometría cristalina, desconocida hasta ahora, que resulta de la baja dimensionalidad de los nanohilos.

“El estudio de las estructuras nanométricas es importante por su comportamiento físico, distinto al del sólido macroscópico al que estamos acostumbrados”, señala este investigador. Debido a su baja dimensionalidad, las propiedades de nanocristales y nanohilos “son muchas veces sorprendentes y al mismo tiempo prometedoras para desarrollar nuevos dispositivos relacionados, por ejemplo, con el nanomagnetismo y la optoelectrónica, por citar dos campos tratados en esta tesis —indica—. El estudio teórico de las nanoestructuras sirve, por un lado, para explicar fenómenos ya observados experimentalmente y, por otro lado, para dar pistas a los físicos experimentales sobre qué nuevas propiedades sería interesante estudiar y qué resultados se prevé obtener”.

En cuanto a la posibilidad de manipular el espín de un punto cuántico por medio de la luz, “este resultado nos muestra, por ejemplo, que estos nanocristales servirían de bits de información para dispositivos que realizan operaciones lógicas o para sistemas de almacenamiento de altísima capacidad. Estas nanopartículas podrían servir incluso para la computación cuántica, que vaticina velocidades de cálculo fantásticas, inimaginables hoy en día”.
 

 
 

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