Ciencias con mención en Física

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Explorando y analizando el espacio de parámetros del modelo Type I Seesaw con simuladores Monte Carlo para eventos en el ILC
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-02-15) Rodríguez Quispe, Walter Enrique; Jones Pérez, Joel
En la actualidad, el Modelo Estándar (SM) es la teoría más precisa que se tiene para la descripción de las partículas elementales y sus interacciones fundamentales. Esta teoría, empero, está incompleta: una de sus carencias resulta de indicar que los neutrinos no tienen masa. Esto es incongruente porque la masividad de estas part´ıculas ha sido demostrada en los experimentos de oscilaciones de neutrinos. Ante esto, se han propuesto varios modelos Más Allá del Modelo Estándar (BSM) que logran brindarle masa a los neutrinos. En este trabajo se le da principal atenci´on al mecanismo Type I Seesaw, que propone la existencia de neutrinos pesados. Es así como en este trabajo se aborda un análisis para el estudio del modelo mencionado en el futuro International Linear Collider (ILC), desde el uso de conceptos propios del Large Hadron Collider (LHC), para la búsqueda de señales de neutrinos pesados. Los eventos que surgirían en este colisionador siguiendo el modelo en cuestión se obtuvieron del simulador Monte Carlo MadGraph5_aMC@NLO y el análisis de estos se realizó en MadAnalysis 5. El estudio demuestra la importancia de incluir un análisis con información tanto de la simulación con los datos del Monte Carlo, que brinda información sin considerar la observabilidad de lo generado, como de los objetos reconstruidos, que brinda datos recolectados por los detectores, para decantar la elección de un canal en específico.
Replicación y estudio de análisis fenomenológicos para búsquedas de neutrinos pesados del modelo Type-l Seesaw usando Madanalysis 5
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-02-15) Zegarra Herrera, Danilo; Jones Pérez, Joel
El Modelo Estándar de las partículas elementales (SM) es una teoría unificadora de las interacciones fuertes, débiles y electromagnéticas. A pesar de su gran éxito teórico y experimental, aún quedan muchas incógnitas que resolver. Una de estas es la masa de los neutrinos. En este modelo los neutrinos son partículas sin masa, no obstante, esta característica ha sido refutada por los experimentos de oscilaciones de neutrinos. El mecanismo Seesaw es una posible extensión que podría explicar esto. Para ello agrega neutrinos de mano derecha al SM que permiten generar tanto términos de masa de Dirac como de Majorana. Este modelo, adicionalmente, explica la supresión de la masa de los neutrinos del SM respecto a los demás fermiones. Esto motiva la búsqueda de neutrinos pesados en colisionadores tales como el LHC por medio de colisiones protón-protón. En este trabajo se utilizaron distintos programas de simulación para así obtener los datos necesarios para estudiar la fenomenología del modelo Seesaw en el LHC. El primer objetivo fue comparar los resultados obtenidos en este trabajo con los del paper [1]. Se obtuvo que los resultados del análisis están en el ball park en comparación a los de este. El segundo objetivo fue interpretar la señal observada proponiendo distintas hipótesis. Estas fueron corroboradas utilizando cortes en distintos observables tales como la separación angular, momentum transversal y pseudorapidity aplicados a distintas regiones de análisis características del modelo Seesaw. Esto permitirá testear más eficientemente las posibles señales que este modelo podría tener en el LHC.
Revisión teórica de la aproximación de medio efectivo y la transición de Mott para la descripción de las propiedades ópticas y eléctricas de materiales semiconductores
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-05-31) Abal Chavez, Daniel Joel; Guerra Torres, Jorge Andres
Los semiconductores son materiales que tienen propiedades intermedias entre los conductores y aislantes. Sus propiedades eléctricas pueden modificarse mediante dopaje o la aplicación de campos eléctricos. Es por eso que diseñadores e investigadores buscan conocer con precisión sus propiedades ópticas y eléctricas para su aplicación en la industria. En este trabajo se propone una revisión teórica del modelo clásico de Drude para describir la contribución de los electrones libres en la permitividad eléctrica. Además, se estudia el modelo de Drude-Lorentz para explicar la transmisión de la luz cuando interactúa con medios dieléctricos. Asimismo, se describe la transición de Mott para justificar la conductividad eléctrica de óxidos metálicos como el ITO. Adicionalmente, se plantea la revisión teórica de medios efectivos para la caracterización de propiedades eléctricas en capas rugosas de semiconductores. Este resultado se generaliza cuando las rugosidades son demasiado abruptas. La descripción teórica de este trabajo ha sido acompañada con el uso del software Wolfram Mathematica. Esta herramienta ha sido utilizada principalmente para la creación de gráficos y para la solución de ecuaciones. Con este trabajo se busca sentar las bases para un estudio más detallado sobre las propiedades eléctricas y ópticas de algún material semiconductor en concreto.
Revisión teórica de los plasmones, interacciones con el fotón y sus aplicaciones en biomedicina
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-15) Perez Andia, Franccesco Flavio Victor; Guerra Torres, Jorge Andres
Los plasmones describen las oscilaciones colectivas de la densidad del gas de electrones libres. Estos son capaces de interactuar, al igual que otras cuasipartículas, con los fotones para dar origen a nuevos tipos de cuasipartículas. De todas ellas, los Surface Plasmon en interfaces planas metaldieléctrico o en nanopartículas metálicas han recibido considerable interés por parte de la comunidad científica debido a sus propiedades ópticas difícilmente alcanzables con otros materiales ópticos. En adición, el campo eléctrico asociado con los Surface Plasmon en nanopartículas mejora significativamente variando las propiedades físicas de la propia nanopartícula o el medio que lo rodea. Actualmente, estas ventajas se utilizan en el campo de la medicina y el estudio de procesos biológicos, las cuales requieren de instrumentos de detección que posean una alta sensibilidad. Por ello, se han utilizado plasmones para desarrollar nuevas técnicas de contraste de imágenes, etiquetado celular, sensores con alta sensibilidad, tratamiento térmico para cáncer entre otros. En adición, el campo eléctrico mejorado alrededor de un grupo de nanopartículas permite mejorar las señales Raman para desarrollar SERS (Surface Enhanced Raman Spectroscopy). Por ello, los plasmones ofrecen nuevas posibilidades en Biomedicina para desarrollar nuevas técnicas de detección o tratamiento que compitan con los enfoques convencionales como el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA), la aglutinación de látex (LA) y los tratamientos o métodos de detección para diferentes tipos de cáncer. Esto demuestra que el uso de plasmones en el campo de la Biomedicina tiene bastante relevancia para aplicaciones futuras.