Fundamentos de la Mecánica Cuántica

Esta es un área de la Física Teórica que se ocupa de investigar los problemas de interpretación de la Mecánica Cuántica. En esta área de investigación se pretende contribuir en las búsquedas de dicha interpretación basada en el Realismo no ingenuo, la Completitud, la Lógica Clásica y la No-localidad o Contextualidad. También se realizan investigaciones en caos cuántico, mapas cuánticos y mecanismos de decoherencia en sistemas cuánticos abiertos.

Además de la problemática descripta, se incluyen componentes de “extensión al medio” asociadas al proyecto como la divulgación de la física a todos los niveles y en particular la enseñanza de la física a nivel de postgrado de las ciencias humanas, para contribuir a la cultura científica en estos ámbitos.

Las facilidades con que se cuenta en esta área son razonablemente adecuadas: acceso electrónico a revistas y bases de “preprints” y cerca de 150 libros sobre el tema. El equipo de computación disponible resulta suficiente para los integrantes del “área cuántica” (2 investigadores).

Mecánica Estadística

Estudiamos procesos de difusión y transporte de partículas que interactúan y de cadenas de partículas. Para ello desarrollamos modelos que tienen en cuenta los mecanismos relevantes (generalmente a nivel microscópico) que aparecen en cada sistema específico que se planea estudiar. El objetivo general es contribuir a tener una mejor comprensión del rol de estos mecanismos en el comportamiento (generalmente a nivel macroscópico) de estos sistemas. Los procesos en los que se enfoca la atención son: difusión de partículas interactuantes, difusión en espacios confinados, como tubos o canales angostos; difusión anómala modulada por oscilaciones periódicas; y difusión y transporte de cadenas de partículas. Además estudiamos la dinámica de paredes de dominios magnéticos, donde simulando las interfases y desarrollando la teoría, buscamos explicar los fenómenos que miden grupos colaboradores.

Más información:
Grupo Física Estadística
Grupo Sistemas Complejos

Física Atómica, Molecular y del Plasma

Esta es un área integrada por tres investigadores del IFIMAR. Por un lado, el Laboratorio de Descargas Eléctricas y Plasma está gestionado por dos investigadores y dispone de un equipo generador de plasmas densos a partir de descargas eléctricas coaxiales en la modalidad plasma focus (PF) llamado Facilidad GX1 en el marco de la Red Nacional de Plasmas Densos Magnetizados. El plasma así generado es autoconfinado por un campo magnético produciendo emisión de radiaciones y de partículas en el momento del foco. Los rayos X tienen su origen en Bremsstrahlung de electrones contra el fondo de plasma y contra el material del ánodo. En particular, los neutrones emitidos son producidos por reacciones de fusión nuclear si se usa Deuterio como gas de llenado,

El trabajo se centra en caracterizar las descargas a partir de sus parámetros eléctricos y geométricos, además de optimizar la emisión de radiaciones y partículas. Entre las principales aplicaciones se encuentran:

• Desarrollo de técnicas de detección de substancias hidrogenadas por medio de interrogación con pulsos de neutrones del PF.
• Desarrollo de radiografías ultrarrápidas y de alta resolución mediante pulsos de rayos X.
• Desarrollo de técnicas diagnósticas de las descargas PF a partir del procesamiento de las señales eléctricas.

El equipo GX1 consta actualmente de: una fuente de carga de alta tensión ALTATEC, de 0 a 50 kV, 10 mA MAX; un banco formado por dos capacitores MAXWELL (2.2 µF, 50 kV) montados conjuntamente con la llave gaseosa (sparg-gap) en la cámara de descargas, la fuente de trigger y el sistema de vaciado de la cámara de descargas (bomba mecánica de vacío en serie con una difusora de aceite).

Este laboratorio participa activamente en la Red Nacional PLADEMA (Plasmas Densos Magnetizados), en particular del Programa Interinstitucional de Plasmas

Densos (PIPAD) para el período 2010-2018. El PIPAD es un plan estratégico de la CNEA (OEs7.4 M2), que consiste básicamente en "Realizar investigación y desarrollo en energías alternativas, tecnología de hidrógeno y celdas de combustible". La idea rectora es desarrollar máquinas pequeñas de fusión pulsada para estudios experimentales de plasmas densos y daños en primera pared en confinamiento magnético, así como explorar posibles aplicaciones como fuentes de radiación. Esta colaboración se encuadra dentro del PIPAD y se realiza en cooperación con el proyecto internacional ITER ("International Thermonuclear Experimental Reactor").

El objetivo principal a largo plazo del PIPAD es la construcción y adquisición de una facilidad PF de alta energía y las técnicas diagnósticas asociadas a esta tecnología. Como no hay en el mundo proveedores de facilidades PF de alta energía, esto implica un proyecto de investigación, desarrollo e ingeniería, que incluye tareas de construcción de módulos de ensayos experimentales, desarrollo de tecnología básica de diagnóstica, realización de ensayos experimentales para la caracterización de regímenes de operación, desarrollo de códigos de diseño validados, instalación de equipamiento e instrumentación específica de plasmas (incluyendo la adquisición de componentes, montaje, calibración, puesta en operación y evaluación de desempeño), diseño conceptual, ingeniería básica de los distintos niveles de energía, y finalmente el diseño, construcción, ensayo, puesta en marcha y operación segura de módulos de energía creciente. Las metas parciales del PIPAD consisten en la construcción de la facilidad experimental PF en módulos progresivos en cada uno de los laboratorios asociados. Los módulos (facilidades) construidos y en operación son: GN1 (INFIP) (UBA), STAR (INFIP) (UBA), GI1 (UNR), GX1 (UNMDP), GN2 (Centro Atómico Bariloche), STAR (Pladema) (UNCPBA), nFoco-Arg2 (Pladema) (UNCPBA). Para el periodo 2010-2018, y en el marco de esta colaboración se prevé:

• Pasar a equipos más grandes capaces de producir focos de mayor tamaño, tanto en las propiedades del plasma (densidades y temperaturas) como en el incremento de la generación de radiaciones.

• "Upgrading" de los módulos PF a energías de algunas decenas de kJ.

• Mejoramiento tecnológico de las diagnósticas asociadas a los módulos PF.

• Desarrollo de aplicaciones de la tecnología de los PF. Esta acción incluye continuar con los desarrollos de técnicas radiográficas, interrogación de substancias, y producción de radioisótopos de baja vida media.

En Física Atómica y Molecular teórica (1 investigador) se desarrollan las siguientes líneas de investigación:

• Estudio de colisiones a energías ultra bajas y su relación con procesos inelásticos de pocos cuerpos como fotoionización y pérdida electrónica de iones negativos y captura electrónica al continuo de átomos neutros. Estudio del comportamiento de reacciones elásticas e inelásticas próximas a su umbral.

• Estudio de la función de onda de tres cuerpos con interacciones Coulombianas y su aplicación a procesos de ionización de átomos por impacto de electrones y de iones pesados y a procesos de doble fotoionización.

• Estudio de colisiones materia-antimateria. En especial, cálculos de formación de positronio y de ionización en colisiones de positrones con átomos y aniquilación electrón-positrón.

• Estudio de la interacción de pulsos de láser cortos e intensos con átomos y moléculas. Cálculos de ionización multifotónica y generación de armónicos altos.

Equipamiento disponible:
Se dispone de 2 PC Core 2 Quad con 2 Gb de RAM y 2 i7 con 4 Gb de RAM.

Vinculaciones:
Se mantienen vinculaciones de trabajo con la División de Colisiones Atómicas del Centro Atómico Bariloche (Raúl O. Barrachina) en colisiones a bajas energías y colisiones materia-antimateria y con el Instituto de Astronomía y Física del Espacio y el Departamento de Física de la Universidad de Buenos Aires (Vladimir D. Rodríguez y Diego Arbó) en interacciones de láser con la materia.

Física de Altas Energías y Cosmología

Esta es un área de la Física Teórica en la que se investiga la Física de las Partículas Elementales y la dinámica del Universo en escalas cosmológicas, como así también teorías extendidas de relatividad general. En particular, los temas actuales de trabajo son:

• Transiciones de Fase Cosmológicas.

• Estudio del universo temprano e inflación y quintaesencia desde dimensiones extras no compactas. Producción de ondas gravitacionales y fluctuaciones escalares de la métrica invariantes de gauge. Producción y evolución de campos electromagnéticos en el universo temprano. Producción de defectos topológicos en el universo temprano.

• Teorías extendidas de relatividad general. Efectos a escala cosmológica y su posible conexión con la energía obscura. Efectos a escala pequeña y su posible conexión con la materia obscura.

• Producción de neutrinos en objetos astrofísicos compactos, producción de Higgs y efectos de nuevas interacciones sobre la propagación de neutrinos en la tierra. Telescopios de neutrinos. Ceros de radiación como indicación de nuevas interacciones.

Equipamiento:
Se dispone de una computadora personal conectada a Internet por cada investigador / doctorando participante. Actualmente el área cuenta con 6 investigadores y 5 becarios doctorales.

Vinculaciones:
Se mantienen vinculaciones científicas con:

Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, México.

Universidad de Guadalajara. México.

Universidad Federal de Paraíba, Brasil.

Universidad de Barcelona. España.

Universidad de Zacatecas, México.

Universidad de Bogotá, Colombia.

Universidad de La Republica, Montevideo.

Instituto Argentino de Radioastronomía.

Instituto Argentino de Física del Espacio.

Fisicoquímica de Sistemas de Interés Ambiental

El grupo de investigación fue creado en el año 1992 bajo la dirección de la Dra. María Alejandra Grela, en el ámbito del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (OCA 92/1992). Su actual conformación fue aprobada por OCA 792/2018.

Las líneas de trabajo comprenden estudios fisicoquímicos de procesos fotoinducidos de potencial aplicación en descontaminación y transformación energética, y de moléculas naturales y sistemas nanoestructurados con capacidad para la protección UV, antioxidante y antimicrobiana.

Más información:
Grupo Físicoquímica