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Caracterización de una pantalla de cristal líquido de fase

GABRIEL MELLADO VILLASEÑOR (2013)

Las aplicaciones de Pantallas de Cristal Líquido (LCDs, Liquid Crystal Displays)

como elementos difractivos ópticos programables requieren de una minuciosa

caracterización. En esta tesis, se presenta un método para caracterizar una

LCD de fase. El método consiste en determinar experimentalmente la relación entre

los niveles de gris de una señal de entrada y la respuesta de fase del dispositivo.

El método emplea el efecto Talbot de un objeto periódico de fase binaria. Una

rejilla de fase binaria desplegada en una LCD se ilumina con un haz monocromático

con polarización líneal. Así, en un cuarto de la distancia de Talbot se produce

una distribución de irradiancia. Análizando el contraste del patrón de irradiancia

producido, se puede obtener la fase de una LCD.

A través de este método es posible establecer experimentalmente la fase en

diferentes zonas de una LCD. Se presentan resultados experimentales y además

un analisis numérico para validar el método empleado.

Master thesis

Liquid crystals devices Talbot effect Liquid crystal display CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA

Aplicaciones fotónicas de celdas híbridas a base de silicio amorfo

Angel Fuentes-Garcia (2017)

En la actualidad existen materiales que juegan un papel muy importante en la industria de la tecnología. Las propiedades físicas de dichos materiales han permitido el desarrollo de dispositivos sorprendentes, por ejemplo, los teléfonos inteligentes. Los materiales que más han permitido el desarrollo acelerado de la industria electrónica han sido los semiconductores; entre estos podemos encontrar al silicio (en sus diferentes formas), el germanio o el arseniuro de galio. En este trabajo se ha ocupado de manera extensa uno de los materiales arriba mencionados, el silicio, más concretamente el silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H).

Los estudios de este material comenzaron a finales de los 60’s, los primeros que lograron depositar a-Si:H fueron Chittick y sus colaboradores en el Reino Unido quienes lograron depositar el material mediante la técnica de descarga con plasma. El siguiente paso importante en el desarrollo del a-Si:H se dio en la década de los 70’s y fue el de haberlo dopado con fosfano y diborano, esto permitió la generación de semiconductores del tipo n y p y la posterior aplicación de este material para la construcción de celdas solares. Más tarde el añadir nitruro al proceso de deposición permitió la generación de transistores de película delgada, en los 80’s las primeras aplicaciones de estos dispositivos fue en monitores, sensores de imagen y los detectores de rayos x utilizados para imagenología medica [1].

En el desarrollo de pantallas el a-Si:H siempre ha estado acompañado del cristal líquido. Las primeras observaciones que se tienen de estos materiales fueron realizadas por el botánico austriaco Fiedrich Reintzer quien en 1888 se encontraba investigando efectos térmicos en derivados orgánicos del colesterol. Reintzer se percató que al calentar este sólido a 145°C se convertía en un líquido turbio y después de 179°C se convertía en un líquido transparente. En 1889 el cristalógrafo alemán Otto Lehmann descubrió que el líquido turbio poseía características ópticas y una estructura molecular similar a la de un cristal sólido y así recibió el nombre de CL.

Doctoral thesis

Liquid crystal Non-linear optics GRIN lens Holograms CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA OPTICA FÍSICA

Liquid crystal reorientation induced by photoisomerization and its applications in image processing

ROSARIO GUADALUPE PORRAS AGUILAR (2009)

Dye doped liquid crystals are interesting materials which present a colossal optical nonlinearity (n2 = 103cm2=W). This dissertation is focused on the effects that contribute to the reorientation of the liquid crystal molecules induced by the dye photoanchoring to the substrate, and which are responsible for the formation of permanent gratings. It was found that small changes in the substrate due to the dye anchoring, leads to large changes in the bulk liquid crystal reorientation. In addition, the outstanding characteristics of this material, which include low power illumination requirements, amongothers, are exploited in phase contrast microscopy. An inversion in the image contrast of aknown phase object has been observed by changing the polarization from extraordinary to ordinary. Sofar, the minimum phase change resolvableis λ=8 at 633nm. This method can be implemented in realtime, and the contrast can be tuned by adjusting the intensity and polarization of the illumination beam, temperature and electricelds.

Doctoral thesis

Liquid crystal Image processing Isomerisation CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA

Mezcla de dos ondas en dispositivos híbridos: cristal líquido y semiconductor

CARLA JOSE BERROSPE RODRIGUEZ (2010)

In recent years, holographic hybrid devices (those formed by organic and inorganic

materials) have attracted a lot of attention recently due to the high efficiency holograms and

large two-beam coupling gain coefficient. Very important applications for this cells can be

obtain such like images amplification, logic gates, associative memories, etc. So far, the

reported hybrid devices operates on the visible based on expensive photorefractive

materials.

Of particular interest is the development of near-infrared and infrared sensitive devices

for its potential applications to optical communications. For this reason, in this work we

report the fabrication and characterization of hybrid devices based on semi-insulating

gallium arsenide (GaAs SI) and nematic liquid crystals (5CB). The liquid crystal (LC) is

sandwiched between two windows of GaAs SI. Elvamide thin film (~150 nm) is deposited

on the two 600 μm thick GaAs windows and unidirectionally rubbed. The LC is aligned

parallel to the rubbing direction and to the substrates, but with a pre-tilt angle, wich is

necessary in these devices.

The holograms were written with an interference pattern from a diode laser (λ=1.064

μm) on one of the inorganic windows. Photogenerated charge carriers on the bright fringes

diffuse to the dark fringes where are trapped leading to the formation of a space charge

distribution and as a result an space charge electric field appears. The evanescent field

penetrates in to LC, reorient its molecules and producing an index modulation p/2-shifted

respect to the space charge field. The recorded grating induces an exchange of energy from

one beam into the other, making possible the amplification of one beam at the expense of

the other. We measure the energy exchange for devices of different thickness as function of

the grating spacing and found that the two-beam coupling gain is increased by a large factor

compared to the holograms recorded on pure GaAs. This feature makes possible the

implementation of such devices in optic communication systems.

En años recientes los dispositivos híbridos han sido estudiados ampliamente debido a su

alta eficiencia y a un coeficiente de acoplamiento considerablemente alto, con esto, se

pueden obtener importantes aplicaciones tales como: amplificación de imágenes,

compuertas lógicas ópticas, memorias asociativas, etc. Hasta ahora, las únicas celdas de

esta clase reportadas han sido aquellas que operan en la región visible del espectro, con lo

cuál se requieren materiales fotorrefractivos de un costo muy elevado.

Existe un interés particular por desarrollar dispositivos que sean sensibles a la región del

infrarrojo cercano e infrarrojo para aplicaciones en sistemas de comunicaciones ópticas. Por

esta razón, en el trabajo presente se muestra la fabricación y caracterización de dispositivos

híbridos compuestos por dos ventanas fotorrefractivas inorgánicas de GaAs semiaislante

(GaAs SA), entre las cuales es colocada una capa de cristal líquido nemático (CL 5CB). Se

deposita una película delgada (~150 nm) de Elvamide sobre los sustratos de GaAs y se

aplica la técnica de rubbing de manera unidireccional, con esto las moléculas de CL se

distribuyen uniformemente en el sustrato con un ángulo de pre-inclinación, lo cual es

necesario en estos dispositivos.

Los hologramas fueron grabados con un diodo láser (λ=1.064 μm) formando un patrón

de interferencia en una de las ventanas inorgánicas. Los portadores de carga, fotogenerados

en las zonas brillantes, se difunden a las zonas oscuras del patrón creando una distribución

de carga espacial y en consecuencia un campo eléctrico. El campo evanescente proveniente

del GaAs penetra las moléculas de CL, con esto se obtiene un cambio en el índice de

refracción y el holograma creado en el dispositivo híbrido induce la amplificación de un

haz a expensas del otro.

Se midió el intercambio de energía para celdas con diferentes grosores en función del

periodo de la rejilla y se encontró que la ganancia de acoplamiento de dos haces incrementa

por un factor amplio comparado con hologramas grabados solamente en el fotorrefractivo,

con lo cual se abre la posibilidad de aplicar estos dispositivos en sistemas de

comunicaciones ópticas.

Master thesis

Bragg gratings GaAs Liquid crystal devices Hybrids CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA

Obtención del frente de onda automatizado para sistemas ópticos convergentes mediante la interferometría de desplazamiento lateral

JAIME SANCHEZ PAREDES (2013)

Esta tesis de manera general se basa en la implementación de 2 dispositivos (uno con motores a pasos y el otro con una pantalla de cristal liquido) para probar sistemas ópticos convergentes de manera cualitativa usando la Interferometría de Desplazamiento de Fase Lateral (PSI). Los desplazamientos de fase se obtienen de dos formas: en la primera colocamos una rejilla de Ronchi en una montura que está adaptada a unos motores a pasos desde los cuales se da el desplazamiento de fase deseado y el segundo método consiste en desplegar en una Pantalla de Cristal Liquido (LCD) rejillas de Ronchi desplazadas, las rejillas que se despliegan en la LCD son previamente creadas en un programa que hemos desarrollado.

Doctoral thesis

Phase shifting interferometry Interference Testing Liquid crystal displays CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA

Upper critical fields in a FeSeO.5TeO.5 superconducting single crystal

DIEGO VELASCO SOTO (2013)

A single crystal with a nominal composition FeSe0.5Te0.5 was obtained by the Bridgman method. A

quartz ampulla with the sample inside was vacuum-sealed and maintained at 1050 !C for 37 h to

homogenize the sample. Subsequently, the quartz ampulla with the sample was moved with a

speed of 2.2 mm/h to a furnace which was at 450 !C. X-ray diffraction confirmed the tetragonal

structure of the grown single crystal with the cleavage plane corresponding to the ab plane.

Resistance measurements were carried out with magnetic fields from 0 to 9 T, applied parallel to

the c axis and ab plane, respectively. A zero-field critical temperature Tc¼14K was determined.

The upper critical field vs. temperature phase diagram was built for temperatures where the

resistance drops to 90%, 50%, and 10% of the normal state resistance. The linear extrapolation to

T¼0K gave upper critical fields of 57.2, 51.8, and 46.0 T for Hjjc axis and 109.6, 95.5, and 80.9 T

for Hjjab. Applying the Werthamer–Helfand–Hohenberg (WHH) theory, upper critical fields of

39.6, 35.9, and 31.8 T and coherence lengths of 28.8, 30.3, and 32.1A ° were obtained for Hjjc;

while for Hjjab, upper critical fields of 51.3, 40.7, and 37.5 T and coherence lengths of 22.3, 26.7,

and 31.5A ° were obtained. The value of l0Hc2/kBTc calculated by the WHH theory exceeds the

Pauli limit (1.84 T/K) indicating the unconventional nature of superconductivity. The activation

energy U0 has two different rates of change with the applied magnetic field probably due to two

different thermal activation mechanisms; the origin of which requires further investigation. A

similar behavior is observed in the irreversibility lines.

Article

Crystal CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS OTRAS

TEMPORAL VARIATION OF PHYTOPLANKTON POPULATIONS IN RESPONSE TO GRANULAR AND LIQUID FERTILIZERS

JESUS TRINIDAD PONCE PALAFOX (2014)

The aim of this study was to determine the effect of a granular or liquid fertilizer on the temporal variation of phytoplankton. Enrichment of the pond water with nitrogen and phosphorus resulted in an increased gross photosynthesis and biomass of the dominant algal species. Nutrient concentrations and dilution rates can determine the temporal variation in phytoplankton abundance and primary production. The variation may be largely maintained by nutrient regeneration or turnover from different forms.

La finalidad del presente estudio fue determinar los efectos de un fertilizante granular y otro líquido sobre la variación temporal del fitoplancton. El enriquecimiento del agua del estanque con nitrógeno y fósforo resultó en un incremento en la fotosíntesis bruta y la biomasa de las especies de alga dominantes. La concentración de nutrientes y las tasas de dilución pueden determinar la variación temporal de la abundancia del fitoplancton y producción primaria. La variación puede ser mantenida principalmente por la regeneración de nutrientes o la tasa de renovación de diferentes formas.

Article

Phytoplankton Fertilizer Granular Liquid Phosphorus Nitrogen Fitoplancton Fertilizante Granular Líquido Fósforo Nitrógeno CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Study of the isothermal oxidation process and phase transformations in B2-(Ni,Pt)Al/RENE-N5 system

Luis Alberto Cáceres Díaz JUAN MANUEL ALVARADO OROZCO Haideé Ruiz Luna JOHN EDISON GARCIA HERRERA ALMA GABRIELA MORA GARCIA LUIS GERARDO TRAPAGA MARTINEZ Raymundo Arroyave Juan Muñoz Saldaña (2016)

Changes in composition, crystal structure and phase transformations of B2-(Ni,Pt)Al coatings upon isothermal oxidation experiments (natural and scale free oxidation) at 1100 °C, as a function of time beyond their martensitic transformation, are reported. Specifically, the analysis of lattice parameter and composition are performed to identify changes in the B2-(Ni,Pt)Al phase upon the chemically-driven L10-(Ni,Pt)Al and L12-(Ni,Pt)3Al transformations. The B2-(Ni,Pt)Al phase was found to disorder and transform the martensite during the heat treatments for both oxidation experiments at approximately 36.3 and 40.9 at. % of Al, 47.7 and 42.9 at. % of Ni, 6.2 and 8.5 at. % of Pt, 4.2 and 2.9 at. % of Cr and 4.4 and 3.8 at. % of Co. The lattice constant and the long-range order parameter of the B2-(Ni,Pt)Al phase decreased linearly as a function of the elemental content irrespective of the nature of the oxidation experiments.

Article

B2-(Ni,Pt)Al bond coatings Oxidation Martensitic transformation Crystal structure INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA MINERA

Stabilisation of small mono- and bimetallic gold–silver nanoparticles using calix[8]arene derivatives

Priyanka Ray Marie Clément Cyril Martini ibrahim abdellah Patricia Beaunier JOSE LUIS RODRIGUEZ LOPEZ Vincent Huc Hynd Remita Isabelle Lampre (2018)

"In this paper, we report the synthesis of octa(hydroxy)-octa(mercaptobutoxy)calix[8]arene and its use as a stabiliser of nanoparticles (NPs). We show that the reduction of gold and/or silver ions in the presence of this calix[8]arene in ethanolic solutions leads to the formation of very small spherical nanoparticles (NPs) that are homogeneous in size. Confinement and cooperative effects due to the macrocyclic structure of the calix[8]arenes account for the obtained small sizes and the homogeneity. In the case of the simultaneous reduction of gold and silver ions, STEM-EDX mappings provide evidence of the formation of alloyed Au-Ag NPs stabilised by calix[8]arenes. The surface accessibility and potential catalytic applications of the NPs are tested using the reduction of 4-nitrothiophenol by NaBH4 as a model reaction."

Article

Metal-cluster catalysts One-pot synthesis Aqueous-solutions Magnetic nanoparticles Spectral properties Pulse-radiolysis Atomic-structure Drug-delivery Liquid-phase Reduction BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA

Implantación y difusión de impurezas en silicio de alto índice cristalino

MIGUEL CASTRO LICONA (2008)

In this work, the diffusion mechanisms of both boron and phosphorus dopants are

analyzed when they are diffused or ion-implanted and activated/diffused in high-index

silicon substrates. Si(1 1 4) and Si(5 5 12) wafers are reported as highly promising

substrates for the development of novel quantum structures especially for MOS

devices. In order to obtain the final dopant distribution an electrochemical profiler was

utilized. Because it is well known the lack of reported experimental data regarding the

doping mechanism in these high-index silicon substrates, Si(0 0 1) and Si(1 1 1)

substrates were utilized as reference. The experimental work was conducted varying

the following parameters: temperature, doses, energy, tilt angle, silicon oxide masking

film thickness, ambient and activation method; the thermal activation/diffusion of the

impurities was specially evaluated because they influence in the final distribution of

dopants. The doping profile of each experimental condition was extracted and

discussed in terms of the anomalous effects: OED (Oxidation-Enhanced Diffusion),

TED (Transient Enhanced Diffusion), and ion channeling. A test chip was fabricated

to measure process and device parameters which were related to the profiles

measured. The MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) transistor performance fabricated

in the high index silicon was evaluated and compared to those fabricated in the low

index silicon substrates. From the results presented in this work, we can state:

-If the diffusion process is not conducted under oxidation, then diffusivity (D) in

high index silicon substrate is independent on the crystal orientation; however,

under oxidation conditions, it process becomes a strong function of crystal

orientation and exhibits the tendency: D(0 0 1)<D (1 1 4) <D(5 5 12)<D (1 1 1) .

-Any anomalous effect can be observed when diffusion process is conducted

under high temperature for very long time.

- If silicon oxide masking film is thicker than 600 Å, then channeling is

minimized. This result is quite interesting since it reveals that it is possible,

under certain conditions, to perform implants with a tilt angle=0°. Despite that

Si(001) is normally tilted at 7° for ion implantation (to prevent the channeling),

our results demonstrated that under certain conditions (implantation through a

thick dioxide), it is possible to implant phosphorus with a tilt angle=0° obtaining

a poor ion channeling. This is an important technological result since it could

lea

Doctoral thesis

Silicon Crystal orientation Doping profiles CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ELECTRÓNICA MICROELECTRÓNICA. TECNOLOGÍA DEL SILICIO