Análisis a escala atómica de interfases magnéticas con aplicaciones en espintrónica

Atomic scale analysis of magnetic interfases with spintronics applications

Rocio González Díaz (2023, [Tesis de maestría])

La espintrónica es un área de la nanociencia que tiene por cometido el estudio y manipulación del espín de los electrones para el desarrollo y mejoramiento de dispositivos electrónicos. De manera particular, se ha orientado a la búsqueda de materiales para la fabricación de memorias magnéticas de acceso aleatorio (MRAM), diseñadas a partir de uniones túnel magnéticas (MTJ). Dichas uniones son heteroestructuras construidas a partir de un material aislante en cuya capa superior e inferior se dispone un compuesto ferromagnético. Una de las características de estos dispositivos es que presentan una anisotropía magnética perpendicular (PMA) y un efecto de torque por transferencia de espín (STT). Recientemente, un estudio experimental señala que la heteroestructura B2-CoAl/L10-MnAl es un candidato idóneo para la fabricación de MRAM, pues presenta PMA y STT. Sin embargo, en el trabajo experimental no se reporta un análisis de la estabilidad termodinámica de la heteroestructura. Dicho lo anterior, en este trabajo se hizo un estudio de la estabilidad termodinámica y estructural de B2-CoAl/L10-MnAl usando la teoría del funcional de la densidad (DFT). Se propusieron diferentes modelos de interfaz CoAl/MnAl y se determinó a través de un análisis energético cuál es la interfaz más estable. Los resultados obtenidos indican que la interfaz más estable sucede entre la última capa de Al del CoAl y la primera capa de Mn del MnAl. Además, se comprobó un efecto PMA en la heteroestructura B2-CoAl/L10-MnAl y se determinó que este comportamiento se origina esencialmente debido a la naturaleza ferromagnética de MnAl, pues CoAl no presenta características ferromagnéticas.

Spintronics is nanoscience area whose aim is the study and manipulation of electrons spin to development and improvement of electronic devices. In a particular way, the spintronics has focused to search of new materials to fabrication of magnetic random-access memory (MRAM), which are designed from devices call magnetic tunnel junctions (MTJ). This devices are heterostructures built from an insulating material with a ferromagnetic compound on top and bottom layers and characterized by the perpendicular magnetic anisotropy and spin-transfer torque (STT) effects prensent on it. Recently, an experimental study indicates the B2-CoAl/L10-MnAl heterostructure is a suitable candidate for the fabrication of MRAM based on MTJ devices. Nevertheless, the thermodynamic stability of the heteroestructure is not reported in the experimental work. Therefore, in this work a study of the thermodynamic and structural stability of B2-CoAl/L10-MnAl was performed using density functional theory (DFT). Different CoAl/MnAl interface models were proposed and the most stable interface was determined by an energy analysis. The results obtained, indicate that the most stable interface occurs between the last Al layer of CoAl and the first Mn layer of MnAl. In addition, a PMA effect in the B2-CoAl/L10-MnAl heterostructure was demonstrated and it was determined that this behaviour is essentially due to the ferromagnetic nature of MnAl, since CoAl does not present ferromagnetic characteristics.

simulaciones computacionales, interfases magnéticas, estabilidad termodinámica computational simulation, magnetic interfaces, termodinamic stability INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Capacitación en el programa "Del conflicto potencial al potencial de cooperación" del Programa Hidrológico Internacional de la UNESCO

Rita Vázquez del Mercado Arribas Javier Lambarri Beléndez Rosalinda Uribe Gemma Millán DENISE SOARES ROBERTO ROMERO PEREZ MARÍA ELENA RIVERO BUSTOS (2012, [Documento de trabajo])

Se presentan las acciones tomadas para alcanzar los siguientes objetivos: 1) capacitar a siete especialistas del IMTA en el programa "Del conflicto potencial al potencial de cooperación"; 2) sistematizar la información hemerográfica y documental sobre cuatro casos de conflictos hídricos en México; 3) elaborar material didáctico sobre análisis y caracterización de conflictos hídricos; y 4) organizar un taller de análisis y caracterización de conflictos hídricos en México.

Conflictos por agua Solución de conflictos Capacitación Informes de proyectos CIENCIAS SOCIALES

Seguimiento y evaluación en 2,000 hectáreas incorporadas al proyecto de riego por gravedad tecnificado en 2014 en el distrito de riego 043 estado de Nayarit

FELIPE ZATARAIN MENDOZA CARLOS FUENTES RUIZ (2016, [Documento de trabajo])

Se presentan los resultados obtenidos en el ciclo agrícola 2015-216, en el programa desarrollado para la tecnificación de 2,000 hectáreas. Para el cumplimiento se llevaron a cabo las siguientes acciones: asistencia técnica y capacitación; diseño y trazo del riego por gravedad; entrega y cobro volumétrico del agua a los usuarios; pronóstico de riego en tiempo real; y evaluación del riego.

Riego de superficie Riego por aspersión Uso eficiente del agua Capacitación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Modelo hidrodinámico completo para riego por melgas

Heber Saucedo MANUEL ZAVALA TREJO CARLOS FUENTES RUIZ (2011, [Artículo])

Se presenta un modelo numérico para riego por melgas basado en el acoplamiento interno de las ecuaciones de Saint-Venant y Richards, el cual permite describir las fases de avance, almacenamiento, consumo y recesión del riego por melgas. La solución de las ecuaciones de Saint-Venant se aproxima utilizando un esquema Lagrangiano en diferencias finitas, mientras que para la ecuación de Richards se utilizan elementos finitos para la integración en el espacio y diferencias finitas implícitas para la integración en el tiempo. Los resultados obtenidos permiten concluir que el modelo puede ser utilizado con fines de diseño de riego por melgas.

Riego por melgas Acoplamiento numérico Fase de almacenamiento CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Contrabando y redes de negocios : Hispanoamérica en el comercio global, 1610-1814

Guillermina del Valle Pavón (2023, [Libro])

"Las colaboraciones que integran este libro colectivo profundizan en el análisis de algunos circuitos comerciales, que fueron claves en el juego de intercambios en Nueva España, Perú, las Filipinas, La Habana y Buenos Aires, en el arco temporal que se extiende de 1610 a 1814."

Hispanoamérica (Antiguo Régimen); Nueva España (Virreinato); Comercio; Comercio mundial; Comerciantes; Contrabando; Corrupción; Empresas; Mercantilismo; Monarquía hispánica; Mercaderes; Redes de negocios; Argentina; Estudios de caso; Siglos XVII-XIX; CIENCIAS SOCIALES HISTORIA HISTORIA POR ESPECIALIDADES HISTORIA POR ESPECIALIDADES

Diseño de riego por melgas empleando las ecuaciones de Saint-Venant, y Green y Ampt

Heber Saucedo MANUEL ZAVALA TREJO CARLOS FUENTES RUIZ (2015, [Artículo])

Se presenta un método de diseño de riego por melgas basado en la aplicación de un modelo que emplea las ecuaciones de Saint-Venant, para describir el flujo del agua sobre el suelo, y la ecuación de Green y Ampt, para representar el flujo del agua en el suelo. La principal ventaja del modelo presentado es el poco tiempo de cómputo que requiere para su aplicación, en comparación con el necesario para ejecutar un modelo hidrodinámico completo reportado en la literatura, mismo que emplea las ecuaciones de Saint-Venant para el flujo del agua sobre el suelo, acopladas internamente con la ecuación de Richards, que permite modelar el flujo del agua en el suelo.

Riego por inundación controlada Modelos matemáticos Gasto óptimo CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Mecanismos de transporte de aniones mono y polivalentes en membranas de nanofiltración

CESAR GUILLERMO CALDERON MOLGORA (2013, [Documento de trabajo])

Con el fin de Identificar condiciones fisicoquímicas que provocan desplazamiento en contra del gradiente de concentración de aniones monovalentes en membranas de nanofiltración con carga electrice negativa, y en presencia de aniones multivalentes, se efectuaron pruebas de desempeño con una membrana plana modelo NE70 y con su formato comercial NE70-4040 de la marca CSM. Para el desarrollo de las pruebas se utilizaron dos circuitos de nanofiltración, el primero fue para la membrana plana y se utilizó una celda de alta presión que utiliza cupones de membrana plana de 153 cm2. Posteriormente se utilizó un banco de pruebas para una sola membrana comercial en el formato enrollado en espiral. La membrana tiene un diámetro de 10.16 cm y una longitud de 101.6 cm.

Filtración por membranas Nanofiltración Tratamiento del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Observatorio de conflictos por el agua en México

Ricardo Víctor López Mera EDUARDO LOPEZ RAMIREZ Gemma Millán (2015, [Documento de trabajo])

Este proyecto tuvo como fin construir y diseñar un sitio web para poder visualizar la problemática y conflictividad por el agua en México. Es decir, por un lado, ofrecer una herramienta de fácil acceso a las personas interesadas en estudiar y debatir sobre el tema. Por el otro, proponer una metodología basada en fuentes hemerográficas que ayude a localizar, entender y analizar las partes que componen un conflicto asociado al agua.

Conflictos por agua Sitios web Artículos periodísticos Informes de proyectos CIENCIAS SOCIALES

Voice communication module for automotive instrument panel indicators based on virtual assistant open-source solution - Mycroft AI

Módulo de comunicación de voz para indicadores de un panel de instrumentos automotriz basado en la solución de asistente virtual de código abierto - Mycroft AI

Ricardo Hernández Mejía FRANCISCO JAVIER IBARRA VILLEGAS CAIN PEREZ WENCES (2023, [Artículo])

This work was originated from the increasing interest in several industries to implement voice based virtual assistant solutions powered by the Natural Language Processing field of study. This work is focused on the automotive industry Human Machine Interface related products, specifically the Instrument Panel. Nowadays people are constantly using virtual assistants like Google Assistant, Alexa, Cortana or Siri on their electronic devices. Furthermore, 31% of cars have a built-in virtual assistant, for example Ford uses Alexa, Merced­es-Benz and Hyundai use Google Assistant, BMW and Nissan use Cortana, GM uses IBM Watson, Honda uses Hana and Toyota uses YUI. Apart from the proprietary solutions described earlier, there are also contemporary open-source generic solutions available on the market, such as Mycroft AI which stands out from other technologies due to ready to deploy, well documented, simple installation on a Linux PC or RPI SoC, and simple execution. This paper presents a way to use Mycroft AI as an alternative to add artificial intelligence-based voice assistance to applications in the automotive domain. The voice communication module presented here drives notifications related to three different entities: seat belt, fuel level and battery level, all of them are telltales present in any automotive Instrument Panel. Since the Mycroft AI design approach is based on Human Centered Design (HCD), the voice communication module presented here provides real user experience (UX) based design. As a conclusion, Mycroft AI demonstrates great potential as an alternative to add voice assistance to automotive industry Human Machine Interface related products. About future work, due to the fact that Mycroft AI is based on Python, there are many possibilities for connecting and expanding the voice communication module by using countless Python libraries in order to import and process any type of information, in any format or source, for example the information from communication technologies like CAN, LIN, Ethernet, MOST, GPS or any other device or technology in order to create comprehensive automotive solutions.

Este trabajo se originó del creciente interés por parte de diferentes industrias para implementar soluciones de asistente virtual basado en voz impulsadas por el campo de estudio del Procesamiento del Lenguaje Natural. Este trabajo está enfocado en los productos relacionados a la Interfaz Humano Máquina de la industria automotriz, específicamente el Panel de Instrumentos. Hoy en día las personas usan constantemente asistentes virtuales como Google Assistant, Alexa, Cortana o Siri en sus dispositivos electrónicos. Más aún, 31% de los autos tienen un asistente virtual integrado, por ejemplo, Ford usa Alexa, Mercedes-Benz y Hyundai usan Google Assistant, BMW y Nissan usan Cortana, GM usa IBM Watson, Honda usa Hana y Toyota usa YUI. Aparte de las soluciones de marca registrada descritas anteriormente, también hay soluciones genéricas de código abierto contemporáneas disponibles en el mercado, tales como Mycroft AI que se hace notar por sobre otras tecnologías por características como listo para usar, bien documentada, instalación simple en una PC Linux o RPI SoC, y una ejecución simple. Este artículo presenta una manera de usar Mycroft AI como una alternativa para agregar inteligencia artificial basada en asistencia de voz a aplicaciones en el dominio automotriz. El módulo de comunicación de voz presentado aquí maneja notificaciones relacionadas a tres diferentes entidades: cinturón de seguridad, nivel de gasolina y nivel de batería, todos ellos son indicadores virtuales presentes en cualquier Panel de Instrumentos Automotriz. Dado que el enfoque de diseño de Mycroft AI se basa en Diseño Centrado en el Human (HCD), el módulo de comunicación por voz presentado aquí provee un diseño basado en experiencia de usuario (UX) real. Como conclusión, Mycroft AI demuestra gran potencial como una alternativa para agregar asistencia de voz a los productos relacionados a Interfaz Humano Máquina de la industria automotriz. Acerca del trabajo a futuro, debido al hecho que Mycroft AI está basado en Python, existen muchas posibilidades para conectar y expandir el módulo de comunicación por voz a través del uso de innumerables bibliotecas de Python para importar y procesar cualquier tipo de información, en cualquier formato o fuente, por ejemplo la información proveniente de tecnologías de comunicación tales como CAN, LIN, Ethernet, MOST, GPS o cualquier otro dispositivo o tecnología para crear soluciones automotrices integrales.

Authorship acknowledgment. Ricardo Hernández Mejía: Conceptualization, Methodology, Software, Validation, Formal analysis, Research, Resources, Original draft, Visualization, Project administration. Francisco Javier Ibarra Villegas: Review and Editing, Supervision, Project Administration. Cain Pérez Wences: Review and Editing.

Acknowledgment. To Posgrado CIATEQ A.C. due to the institutional support and guidance received to conclude this work in a professional and successful way. To Continental Automotive Occidente due to the sponsorship provided to perform the master’s degree along with Posgrado CIATEQ A.C. which made possible this work. To Dr. Francisco Javier Ibarra Villegas due to their guidance and support on the process to shape and concrete this work.

Instrument panel Virtual assistant Voice communication module Mycroft AI Human centered design User experience Panel de instrumentos Asistente virtual Módulo de comunicación por voz Diseño centrado en el humano Experiencia de usuario INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS

Design and finite element analysis of a 3D-printed packaging insert

Diseño y análisis de elemento finito de un inserto paraempaque manufacturado por impresión 3D

Ismael Alejandro Muñoz Salazar ISAIAS EMMANUEL GARDUÑO OLVERA MAYRA DEL ANGEL MONROY (2023, [Artículo])

Packaging inserts play a crucial role in protecting products during transportation. However, their design and production processes often rely on conventional methods limiting equipment capabilities. Moreover, the empirical nature of their design can result in a lack of reliability in the final product. To address these challenges, this study aimed to validate the design of a packaging insert using the finite element method and subsequently create it using 3D printing. The chosen material is a thermoplastic polyurethane (TPU) filament commonly used in fused deposition filament printers for 3D printing. This process demonstrates the feasibility of using 3D printing to create cushioning inserts for packaging and employing finite element analysis to simulate the insert behavior. The main findings of this research highlight the potential benefits of numerical simulation, revealing the areas where the insert is primarily impacted by weight. Furthermore, the forces load and displacement simulation results confirm that the TPU elastic limit (3.9x106 MPa) is sufficient to handle the weight this insert intends to hold. These tools determine the viability of the proposed design for its intended application. Therefore, this study verifies that 3D printing is a reliable option for producing packaging inserts, offering significant advantages over traditional methods. These advantages include increased design flexibility and the ability to create custom inserts on demand.

Los insertos de empaque juegan un papel crucial en la protección de los productos durante el transporte. Sin embargo, sus procesos de diseño y producción a menudo se basan en métodos convencionales que limitan las capacidades del equipo. Además, la naturaleza empírica de su diseño puede resultar en una falta de confiabilidad en el producto final. Para abordar estos desafíos, este estudio tuvo como objetivo validar el diseño de un inserto de empaque utilizando el método de elementos finitos y posteriormente crearlo mediante impresión 3D. El material elegido es un filamento de poliuretano termoplástico (TPU) comúnmente utilizado en impresoras de filamento de deposición fundida para impresión 3D. Este proceso demuestra la viabilidad de utilizar la impresión 3D para crear insertos acolchados para empaques y emplear el análisis de elementos finitos para simular el comportamiento del inserto. Los principales hallazgos de esta investigación destacan los beneficios potenciales de la simulación numérica, revelando las áreas donde el inserto se ve afectado principalmente por el peso. Además, los resultados de la simulación de carga y desplazamiento de fuerzas confirman que el límite elástico de TPU (3.9x106 MPa) es suficiente para manejar el peso que este inserto pretende soportar. Estas herramientas determinan la viabilidad del diseño propuesto para su aplicación prevista. Por lo tanto, este estudio verifica que la impresión 3D es una opción confiable para producir insertos de empaque, que ofrece ventajas significativas sobre los métodos tradicionales. Estas ventajas incluyen una mayor flexibilidad de diseño y la capacidad de crear insertos personalizados bajo demanda.

Tipo de documento: cases studies.

I. Muñoz gratefully acknowledges support from Posgrado de CIATEQ. I. E. Garduño acknowledges support from the Investigadores por México - CONAHCYT program through project No. 674.

Ismael Muñoz: Conceptualization; methodology; validation; writing; revision; project administration; software; investigation; display; draft writing; reviewing and editing. Isaías E. Garduño: Conceptualization; methodology; validation; writing; revision; software; reviewing and editing. Mayra del Ángel Monroy: Conceptualization; supervision; methodology; validation; writing; revision; project management; formal analysis, draft writing: writing reviewing and editing.

Packaging insert Finite element analysis 3D printing Inserto para empaque Análisis por elemento finito Impresión 3D INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS