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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.

• CNEA participa en un proyecto internacional para detectar plomo en el agua

La Comisión Nacional de Energía Atómica y la Universidad de Buenos Aires, en conjunto con instituciones de México y el Reino Unido, lideran un proyecto internacional que busca detectar la presencia del plomo como contaminante en el agua de consumo diario. El mismo propone desarrollar un kit "PlomBOX", cuyas principales características son la portabilidad, el bajo costo y la accesibilidad. Los planos para construir el kit serán abiertos, con la perspectiva de resaltar su carácter público y sin fines de lucro. El proyecto está financiado por el Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) del Reino Unido con un subsidio que apunta a trasladar avances científicos en distintas áreas de conocimiento humano (como biología o física) al desarrollo de tecnologías que buscan lograr un alto impacto social y ambiental, ya que la contaminación del agua por plomo es un grave problema a nivel mundial que puede producir múltiples enfermedades e, incluso, generar la mortalidad de quienes la consumen.

• Nuevas tesis doctorales

Felicitamos a Fabricio Alcalde y a Gonzalo Rumi, quienes defendieron sus tesis doctorales.

El título de la tesis de Fabricio Alcalde es "Arreglos de sensores de radiación ionizante integrados" y fue dirigida por José Lipovetzky y codirigida por Mariano Gómez Berisso. Durante la tesis, se abarcó el estudio, aplicación y diseño de arreglos de sensores de radiación ionizante integrados. En particular, se hizo énfasis en el uso de circuitos integrados en tecnología CMOS para la detección de partículas y adquisición de imágenes radiográficas. Además, se estudiaron los efectos que la radiación produce en los dispositivos fabricados en esta tecnología y se aprovecharon esos efectos para implementar un sensor de dosis e identificar mecanismos de daño a sensores de imagen. La imagen de la izquierda muestra el circuito integrado detector de partículas que fue diseñado como parte de la tesis. Tiene 1,5 mm de lado y se encuentra conectado mediante la técnica de wirebonding a la placa de soporte. La figura de la derecha muestra el espectro de energías de los rayos X de fluorescencia de distintos materiales medido con el detector.

Gonzalo Rumi llevó a cabo su tesis doctoral, titulada "Efecto del desorden en la transición de primer orden y las propiedades estructurales de la materia de vórtices", bajo la dirección de Yanina Fasano. El trabajo consistió en el estudio experimental de la transición de primer orden en la materia de vórtices nucleada en cristales de Bi2Sr2CaCu2O8+delta con diferentes densidades de desorden inducido mediante irradiación con iones pesados y con electrones. El objetivo de la tesis fue explorar sistemáticamente el efecto del desorden sobre la transición, poniendo especial énfasis en el caso particular de bajas densidades de defectos columnares. Para ello se llevaron a cabo estudios de magnetometría local con sondas Hall micrométricas y decoraciones magnéticas, la cual permite extraer información de la estructura de la materia de vórtices. Factor de estructura del patrón bidimensional obtenido a partir de la técnica de decoración magnética. La red de vórtices fue generada a partir de un proceso field-cooling en una muestra de Bi2Sr2CaCu2O8+delta con defectos puntuales generados por irradiación con electrones.

• Ser mujer y científica

En el día de la mujer, tres docentes del Balseiro, entre ellas la investigadora del laboratorio Yanina Fasano, reflexionan sobre los placeres y desafíos de ser mujer y científica. Ver nota de Prensa del Instituto Balseiro en el siguiente link.

• Nueva tesis doctoral

Felicitaciones a Sergio Encina, quien defendió su tesis doctoral titulada "Estudio de las fases magnéticas del CeSc_1-yTi_yGe mediante transporte eléctrico en condiciones extremas de campo magnético y temperatura" bajo la dirección de Pablo Pedrazzini .

• Nueva tesis doctoral

Ana Carolina Sarmiento Chávez defendió tu tesis doctoral titulada "Dinámica de vórtices en redes de centros de anclaje desordenadas". La misma fue llevada a cabo bajo la dirección de Julio Guimpel. ¡Felicitaciones Ana!

• Nueva tesis de maestría

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

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

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

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.

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