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Docente de Uninorte recibe reconocimiento internacional en Física

      
El International Centre of Material Research (ICMR) de la Universidad de California seleccionó, entre 70 estudios presentados por diferentes Universidades de Estados Unidos, como mejor trabajo de doctorado en Física, el titulado: “Adsorción y difusión de metales de transición 3d sobre la superficie (0001) de nitruro de galio”, desarrollado por Rafael González, profesor del Departamento de Física de la <a href=https://estudios.universia.net/colombia/institucion/fundacion-universidad-del-norte target=_blank><strong>Universidad del Norte</strong></a>.<br/><br/> Este reconocimiento, acompañado por 4.000 dólares, permitió a González realizar una pasantía de investigación en el grupo Computacional de Ciencia de Superficie y Catálisis de la <strong>Universidad de Wisconsin, Madison. </strong><br/><br/> Este estudio ha sido presentado en diferentes eventos nacionales e internacionales, entre los que se destacan la conferencia anual de magnetismo, organizada por la Sociedad Americana de Física en los <strong>Estados Unidos</strong>. Y también en la Conferencia Internacional de Física Computacional y Ciencia de Materiales, que organiza el International Centre for Theoretical Physics (ICTP) de Italia. <br/><br/> Adicionalmente, se han realizado<strong><a href=https://www.uninorte.edu.co/publicaciones/index.asp target=_blank>publicaciones</a></strong> en revistas internacionales clasificadas en A1 por <strong><a href=https://noticias.universia.net.co/en-portada/noticia/2011/02/11/789958/universidad-valle-gana-convocatoria-nacional-colciencias.html target=_blank>Colciencias</a></strong>, como la Physical Review B, Applied Surface Science, Journal of Magnetism and Magnetic Materials y Materials Science and Engineering B. La investigación, explicó González, consistió en estudiar el proceso de adsorción y difusión de átomos de metales de transición 3d, en particular el vanadio, níquel y el hierro sobre la superficie (0001) de nitruro de galio con el objetivo de observar las propiedades electrónicas y magnéticas de estos elementos sobre esa superficie. <br/><br/> Para González, el estudio de estos materiales es muy reciente y con su fabricación, en forma experimental, se han presentado problemas, en cuanto a que se pueden quedar acumulados estos metales sobre la superficie y no se da una incorporación homogénea o controlada. En este sentido, los estudios teóricos representan una herramienta válida para determinar las condiciones ideales de crecimiento de estos materiales, sin la necesidad de datos experimentales. “Esta investigación parte de esa propuesta de poder predecir teóricamente las condiciones ideales para el crecimiento”. <br/><br/> Uno de los campos más sobresalientes de aplicación es el diseño de discos de almacenamiento masivo de información, memorias magnéticas RAM y sensores magnéticos ultrasensibles. “Así como aparecieron las memorias USB para almacenamiento de información, con la futura implementación de esta tecnología, estas podrían llegar a tener un mayor almacenamiento de información reduciendo su tamaño y aumentando su velocidad”, explicó González. <br/><br/><font size=2><strong>Algunos aspectos de la investigación</strong></font><br/> El nitruro de galio es un semiconductor altamente aplicado en microelectrónica para la fabricación de diodos y láseres. Es un compuesto que cristaliza una estructura hexagonal y el crecimiento de este material se realiza en diferentes direcciones dependiendo del sustrato principalmente. Sus aplicaciones industriales se realizan en relación a su crecimiento natural, que se da en la dirección 0001. Por tal razón, es la superficie de estudio. <br/><br/> Por otro lado, los metales de transición 3d, son elementos que tienen el orbital d parcialmente ocupado, como el vanadio, el titanio, el hierro, el níquel, entre otros; algunos tienen propiedades magnéticas en el volumen, como el hierro y el níquel; pero otros no presentan estas propiedades en el volumen, tal es el caso del vanadio y el titanio. Según González, estos últimos elementos pueden llegar a presentar un ordenamiento magnético cuando son incorporados en bajas concentraciones dentro del semiconductor nitruro de galio. <br/><br/> Los resultados de la investigación señalan que los metales de transición 3d pueden llegar a incorporarse en la superficie, debido a la barrera de energía relativamente baja y de esta forma generar nuevas propiedades magnéticas en dicha superficie. Las aplicaciones industriales de estos dispositivos aún no se han implementado; actualmente es un tema en debate en la ciencia. Las aplicaciones en ingeniería principalmente apuntan a una nueva área en la ciencia de los materiales conocida como la espintrónica, que está orientada a la manipulación no sólo de la carga del electrón sino también del espin (parte magnética) de los dispositivos en microelectrónica. <br/><strong><br/> Por John Sánchez, Grupo Prensa Universidad del Norte </strong>
El International Centre of Material Research (ICMR) de la Universidad de California seleccionó, entre 70 estudios presentados por diferentes Universidades de Estados Unidos, como mejor trabajo de doctorado en Física, el titulado: “Adsorción y difusión de metales de transición 3d sobre la superficie (0001) de nitruro de galio”, desarrollado por Rafael González, profesor del Departamento de Física de la Universidad del Norte.

Este reconocimiento, acompañado por 4.000 dólares, permitió a González realizar una pasantía de investigación en el grupo Computacional de Ciencia de Superficie y Catálisis de la Universidad de Wisconsin, Madison.

Este estudio ha sido presentado en diferentes eventos nacionales e internacionales, entre los que se destacan la conferencia anual de magnetismo, organizada por la Sociedad Americana de Física en los Estados Unidos. Y también en la Conferencia Internacional de Física Computacional y Ciencia de Materiales, que organiza el International Centre for Theoretical Physics (ICTP) de Italia.

Adicionalmente, se han realizadopublicaciones en revistas internacionales clasificadas en A1 por Colciencias, como la Physical Review B, Applied Surface Science, Journal of Magnetism and Magnetic Materials y Materials Science and Engineering B. La investigación, explicó González, consistió en estudiar el proceso de adsorción y difusión de átomos de metales de transición 3d, en particular el vanadio, níquel y el hierro sobre la superficie (0001) de nitruro de galio con el objetivo de observar las propiedades electrónicas y magnéticas de estos elementos sobre esa superficie.

Para González, el estudio de estos materiales es muy reciente y con su fabricación, en forma experimental, se han presentado problemas, en cuanto a que se pueden quedar acumulados estos metales sobre la superficie y no se da una incorporación homogénea o controlada. En este sentido, los estudios teóricos representan una herramienta válida para determinar las condiciones ideales de crecimiento de estos materiales, sin la necesidad de datos experimentales. “Esta investigación parte de esa propuesta de poder predecir teóricamente las condiciones ideales para el crecimiento”.

Uno de los campos más sobresalientes de aplicación es el diseño de discos de almacenamiento masivo de información, memorias magnéticas RAM y sensores magnéticos ultrasensibles. “Así como aparecieron las memorias USB para almacenamiento de información, con la futura implementación de esta tecnología, estas podrían llegar a tener un mayor almacenamiento de información reduciendo su tamaño y aumentando su velocidad”, explicó González.

Algunos aspectos de la investigación
El nitruro de galio es un semiconductor altamente aplicado en microelectrónica para la fabricación de diodos y láseres. Es un compuesto que cristaliza una estructura hexagonal y el crecimiento de este material se realiza en diferentes direcciones dependiendo del sustrato principalmente. Sus aplicaciones industriales se realizan en relación a su crecimiento natural, que se da en la dirección 0001. Por tal razón, es la superficie de estudio.

Por otro lado, los metales de transición 3d, son elementos que tienen el orbital d parcialmente ocupado, como el vanadio, el titanio, el hierro, el níquel, entre otros; algunos tienen propiedades magnéticas en el volumen, como el hierro y el níquel; pero otros no presentan estas propiedades en el volumen, tal es el caso del vanadio y el titanio. Según González, estos últimos elementos pueden llegar a presentar un ordenamiento magnético cuando son incorporados en bajas concentraciones dentro del semiconductor nitruro de galio.

Los resultados de la investigación señalan que los metales de transición 3d pueden llegar a incorporarse en la superficie, debido a la barrera de energía relativamente baja y de esta forma generar nuevas propiedades magnéticas en dicha superficie. Las aplicaciones industriales de estos dispositivos aún no se han implementado; actualmente es un tema en debate en la ciencia. Las aplicaciones en ingeniería principalmente apuntan a una nueva área en la ciencia de los materiales conocida como la espintrónica, que está orientada a la manipulación no sólo de la carga del electrón sino también del espin (parte magnética) de los dispositivos en microelectrónica.

Por John Sánchez, Grupo Prensa Universidad del Norte

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