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De Bajas Temperaturas
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División Bajas Temperaturas

La División Bajas Temperaturas posee más de 50 años de experiencia en el estudio de propiedades de la materia condensada a bajas temperaturas. Durante un largo período la actividad del laboratorio se centró en la investigación de materiales superconductores y de sistemas electrónicos fuertemente correlacionados. Sin embargo, en los últimos años las líneas de investigación del grupo se han diversificado considerablemente. Además de los temas mencionados, actualmente se estudian películas delgadas y multicapas de manganitas magneto-resistentes, coexistencia de magnetismo y superconductividad, propiedades del He super-fluído, sistemas mesoscópicos, entre otras.


  • Nueva tesis de maestría
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Felicitamos a Felipe Zamorano, quien ha finalizado su Maestría en Física Médica. El título de su tesis es "Detector de neutrones basado en silicio con alto nivel de rechazo a fotones gamma y aplicación en radioterapia", y fue dirigida por José Lipovetzky y co-dirigida por Darío Sanz.

Gracias a la mejor deposición de dosis en profundidad, los aceleradores lineales en radioterapia se utilizan muchas veces con energías por encima del umbral fotonuclear. En esas condiciones, se producen dentro del cabezal del equipo neutrones rápidos, de los cuales una fracción termaliza tras la interacción con los materiales del bunker, dando lugar a un flujo de neutrones térmicos elevado. Estos neutrones producen dosis en el paciente con el riesgo de tumores radioinducidos, y son una potencial fuente de riesgo para el personal ocupacionalmente expuesto. La dosimetría de estos neutrones es compleja debido a la fuerte componente de fotones de alta energía presentes en simultáneo.

En esta tesis se caracterizó la respuesta de un diodo semiconductor tipo p-i-n ultradelgado fabricado por el CNM, Barcelona. El diodo fue recubierto con una capa de conversión que contiene B-10 para su uso como detector capaz de medir el flujo de neutrones térmicos, con un alto rechazo a fotones gamma. Se logró un factor de rechazo superior a 2x10^7, y la sensibilidad suficiente para medir flujos y dosis de neutrones dentro y fuera del bunker de una sala de radioterapia.


  • Nuevo artículo aceptado en Communications Physics
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Artículo de investigadores y becarios del laboratorio publicado en Communication Physics Nature devela las propiedades estructurales de la esquiva fase del vidrio de vórtices a campos altos. Mediante la combinación de visualización de la materia de vórtices en la superficie (decoración magnética) y el volumen (difracción de neutrones de bajo ángulo) de las muestras se logró elucidar que el vidrio de vórtices no es ni una fase extremadamente desordenada ni hexática sino que presenta una mayor densidad de defectos topológicos pero sin degradación del orden en el volumen de la muestra. Para más detalles, consultar el artículo en https://www.nature.com/articles/s42005-019-0243-4

  • Nuevo artículo aceptado en Physical Review Research
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En este trabajo se explora desde una nueva óptica el patrón que los vórtices forman en la superficie de superconductores tipo II con distintos tipos de desorden. En particular, se caracterizó la supresión de fluctuaciones de la densidad a escalas grandes. La publicación surge de una amplia colección de datos experimentales y de una colaboración entre varios miembros de la división de Bajas temperaturas con colegas del Grupo de Teoría de Sólidos.

El artículo ha sido aceptado para publicarse en Physical Review Research y se encuentra también disponible en https://arxiv.org/abs/1907.00394.

En la imagen de la derecha se muestra una decoración magnética de vórtices (puntos negros) en una muestra de Bi_2Sr_2CaCu_2O_{8+δ} con las triangulaciones de Delaunay.

  • Primera neutrografía de alta resolución espacial obtenida con un sensor de imagen comercial
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Se obtuvo la primera radiografía con neutrones de alta resolución espacial mediante una novedosa técnica de detección desarrollada en el CAB. Debido a las características del dispositivo desarrollado, es posible obtener imagenes neutrográficas con alta resolución espacial, la cual es comparable a la de los mejores detectores de neutrones actualmente disponibles. El uso de esta técnica en un instrumento dedicado a neutrografía tiene potenciales aplicaciones, como por ejemplo en el ensayo no destructivo de piezas de interés para la industria y el estudio de piezas de interés arquelógico


Este trabajo fue realizado por un grupo interdisiplinario conformado por diferentes profesionales del CAB: Martín Pérez, Eduardo Martínez, José Lipovetzky, Fabricio Alcalde Bessia, Mariano Gómez Berisso (Div. Bajas Temperaturas y Div. Sensores y Dispositivos, GAyANN), Jerónimo Blostein e Iván Sidelnik (Depto. de Física de Neutrones, GIN-GAEN), Miguel Sofo Haro (Grupo de Partículas y Campos, GAyANN), Fernando Sánchez y Julio Marín (RA6, GIN-GAEN).


La figura muestra la imagen neutrográfica obtenida en el Reactor Nuclear RA6 con un sensor de imagen CMOS comercial de bajo costo recubierto con una capa de conversion de nanoparticulas de gadolinio. La muestra consiste en un logo institucional de la CNEA de aproximadamente 4 mm de diámetro fabricado con cadmino mediante litografía óptica en la sala limpia del CAB. Las zonas claras de la imagen corresponden a las regiones con mayor flujo de neutrones, mientras que en las zonas oscuras el haz de neutrones fue atenuado por la máscara de cadmio.

  • Nuevos Doctores en BT
Felicitamos a los nuevos Doctores en Física Henry Navarro, María Victoria Ale Crivillero y Mauricio Morán, quienes finalizaron sus estudios de doctorado en el Instituto Balseiro recientemente.
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Henry realizó su tesis "Fabricación y caracterización estructural y electrónica de interfaces basadas en óxidos multifuncionales” bajo la dirección del Dr. Nestor Haberkorn.

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Victoria llevó a cabo su tesis doctoral bajo la dirección del Dr. Julio Guimpel y se titula "Influencia de la estructura cristalina y de la mesoestructura sobre las propiedades físicas de películas delgadas y heteroestructura basadas en β-FeSe".


In plane resistivity, ρ, versus temperature, T, for a superconducting 400 nm thick β-FeSe film grown onto STO. The lower inset shows a zoom of the nematic transition region including the derivative rho/T and data with an applied magnetic field of 16 T perpendicular to the substrate surface. The upper panel presents the temperature dependence of the Hall coefficient, R_H. The data has been obtained with three different protocols: as ρxy(T)/H at constant H (continuous line), as dρxy/dH at constant T (method 1) and as dρxy/dHperp in an angular dependence experiment at constant H and T (method 2). In all cases, the field is perpendicular to the film surface, except in the case of the angular dependence experiments where Hperp correspond to the component of the applied field normal to the film.

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Mauricio realizó su tesis "Fabricación y caracterización estructural de láminas delgadas de Cu-Al-Ni con memoria de forma” bajo la dirección del Dr. Nestor Haberkorn y la co-dirección de la Dra. Adriana Condó. Esta tesis fue desarrolada en el Laboratorio de Bajas Temperaturas y en el de Física de Metales.


Secuencia de imágenes ilustrando el efecto doble memoria de forma en lámina delgada de Cu-Al-Ni implantada con iones de Al.

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