{"id":143,"date":"2010-10-14T16:22:09","date_gmt":"2010-10-14T16:22:09","guid":{"rendered":"http:\/\/laser.usal.es\/posgrado\/2010\/10\/14\/tfm-2\/"},"modified":"2025-11-13T08:20:22","modified_gmt":"2025-11-13T08:20:22","slug":"tfm-listado","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/laser.usal.es\/posgrado\/estudios-de-master\/tfm-listado\/","title":{"rendered":"Trabajo de Fin de M\u00e1ster"},"content":{"rendered":"
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Una vez superadas el resto de asignaturas, para obtener el t\u00edtulo de m\u00e1ster cada estudiante debe presentar su Trabajo de Fin de M\u00e1ster, en el que deber\u00e1 mostrar las competencias y conocimientos adquiridos a lo largo del curso. A continuaci\u00f3n se expone el listado de trabajo que se proponen para este curso. Sin embargo, los estudiantes podr\u00e1n proponer otros proyectos a los profesores del m\u00e1ster para que se los tutoricen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div> <\/div>\n <\/div>\n<\/section>\n

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\n Listado de trabajos Fin de M\u00e1ster <\/h3>\n <\/div>\n
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(Pinchar en el t\u00edtulo para obtener m\u00e1s detalles)<\/p>\n<\/div>\n\n

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\n\t\t \u00d3ptica no lineal en materiales bidimensionales<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
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Tutor\/a<\/strong>: Jos\u00e9 Caridad, Ignacio L\u00f3pez-Quint\u00e1s<\/p>\n

Estudiante<\/strong>: V\u00edctor Garnung<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n

En este trabajo fin de m\u00e1ster, el alumno caracterizar\u00e1 materiales bidimensionales basados en grafeno a trav\u00e9s de la realizaci\u00f3n de medidas de segundo arm\u00f3nico resueltas espacialmente.<\/p>\n

El objetivo es detectar y monitorizar la posible rotura de simetr\u00eda de inversi\u00f3n en este tipo de materiales, de forma local o global, a trav\u00e9s de la existencia de tensiones presentes en las muestras o la aplicaci\u00f3n de un campo el\u00e9ctrico externo perpendicular a las mismas.<\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t Fabricaci\u00f3n y caracterizaci\u00f3n de dispositivos fot\u00f3nicos no lineales<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
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Tutor\/a<\/strong>: Ignacio L\u00f3pez (USAL) y Carolina Romero (USAL)<\/p>\n

Estudiante<\/strong>:<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n

La irradiaci\u00f3n con pulsos ultracortos de diel\u00e9ctricos cristalinos transparentes permite la modificaci\u00f3n localizada de sus propiedades con dimensiones microm\u00e9tricas. Estas modificaciones son tanto de las propiedades \u00f3pticas lineales (\u00edndice de refracci\u00f3n) como de su comportamiento no lineal (susceptibilidad no lineal). En este trabajo proponemos explorar la fabricaci\u00f3n de diversas estructuras 3D en el interior de medios cristalinos para estudiar posteriormente sus propiedades no lineales y posibles aplicaciones.<\/p>\n

El trabajo implica:<\/u>\u00a0manipulaci\u00f3n de muestras, programaci\u00f3n de microposicionadores XYZ de alta precisi\u00f3n, manejo de estaci\u00f3n de microprocesado con l\u00e1ser de pulsos ultracortos, utilizaci\u00f3n de microscopio no lineal, utilizaci\u00f3n de microscopio \u00f3ptico convencional, t\u00e9cnicas de reconstrucci\u00f3n de im\u00e1genes 3D.<\/p>\n

Referencia: Opt. Express 32, 16845 (2024)<\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t T\u00e9cnicas avanzadas en fabricaci\u00f3n de canales microflu\u00eddicos con pulsos ultracortos<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
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Tutor\/a<\/strong>: Javier Rodr\u00edguez (USAL) y Carolina Romero (USAL)<\/p>\n

Estudiante<\/strong>:<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n

Los l\u00e1seres de femtosegundos se han consolidado como herramientas muy vers\u00e1tiles para el microestructurado de todo tipo de materiales, especialmente en el caso de diel\u00e9ctricos transparentes. La elevada intensidad que se alcanza en la regi\u00f3n focal y la duraci\u00f3n extremadamente corta de la interacci\u00f3n l\u00e1ser materia, hacen que se pueda eliminar material sin apenas modificar las propiedades del material circundante (ablaci\u00f3n ultrar\u00e1pida). Este procedimiento permite la creaci\u00f3n de canales para aplicaciones microflu\u00eddicas con una precisi\u00f3n y flexibilidad sin precedentes en sustratos de vidrio o cristales. En este trabajo proponemos investigar en el microestructurado con pulsos de femtosegundos en diel\u00e9ctricos transparentes para aplicaciones de microflu\u00eddica, utilizando t\u00e9cnicas como el \u201cback-etching\u201d con las que se puede controlar de forma m\u00e1s flexible la geometr\u00eda y calidad de los canales fabricados.<\/p>\n

El trabajo implica<\/u>: manipulaci\u00f3n de muestras, programaci\u00f3n de microposicionadores XYZ de alta precisi\u00f3n, manejo de estaci\u00f3n de microprocesado con l\u00e1ser de pulsos ultracortos, utilizaci\u00f3n de microscopio \u00f3ptico.<\/p>\n

Ref. Opt. Express 29, 23477 (2021)<\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t Estudio del tallado \u00f3ptico de un plasma cuasi-cr\u00edtico formado por un blanco gaseoso supers\u00f3nico<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
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Tutor\/a<\/strong>: Jose Luis Henares – jlhenares@clpu.es<\/p>\n

Estudiante<\/strong>:<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n

El Centro de L\u00e1seres Pulsados (CLPU) es una ICTs dedicada al estudio de la interacci\u00f3n de los l\u00e1seres de alta potencia (petavatio) con la materia para la generaci\u00f3n de plasmas y part\u00edculas secundarias. Dicha interacci\u00f3n se realiza colocando un blanco en el foco del l\u00e1ser (donde se concentra toda la energ\u00eda). En este marco, los blancos gaseosos de densidad cr\u00edtica tienen un gran inter\u00e9s para la generaci\u00f3n de part\u00edculas (electrones, protones, \u2026) por sus caracter\u00edsticas, ventajas y menores dificultades t\u00e9cnicas frente a los blancos s\u00f3lidos, l\u00edquidos o criog\u00e9nicos.<\/p>\n

En el Centro de L\u00e1seres Pulsados (CLPU) se han desarrollado unas novedosas boquillas para generar un tipo especial de blanco gaseoso con un perfil de densidad con una menor cantidad de materia fuera del eje central. Estos blancos se han probado de manera exitosa logrando la aceleraci\u00f3n de haces puros de protones e iones de helio, siendo uno de los primeros laboratorios del mundo en conseguirlo.
\nSin embargo, uno de sus inconvenientes es que la expansi\u00f3n de los blancos gaseosos (al ser generados mediante la inyecci\u00f3n de gas a alta presi\u00f3n) generan perfiles de densidad extensos radialmente con una forma cuasi-gaussiana. Esto provoca que, para que el l\u00e1ser de alta potencia llegue hasta la zona de densidad cr\u00edtica, ha de atravesar una regi\u00f3n extensa de gas en la que el l\u00e1ser pierde gran parte de su energ\u00eda. Con el fin de evitar este efecto est\u00e1n en desarrollo varias alternativas. Una de las m\u00e1s significativas es la generaci\u00f3n de un plasma mediante un l\u00e1ser secundario para modificar las caracter\u00edsticas del blanco al generar una onda de choque de plasma en las zonas laterales del blanco, t\u00e9cnica conocida como optical shaping (tallado \u00f3ptico).<\/p>\n

Para estudiar la eliminaci\u00f3n de las regiones radiales de los blancos gaseosos se va a construir un laboratorio de pruebas en el que se probar\u00e1 el tallado \u00f3ptico. Dado que la cantidad de gas residual es menor, se necesitar\u00e1 una menor energ\u00eda de los l\u00e1seres de tallado y por lo tanto se reducir\u00e1 la inestabilidad del proceso haciendo posible una mejor interacci\u00f3n l\u00e1ser-plasma lo que conllevar\u00e1 en una mayor carga y mayor energ\u00eda de part\u00edculas aceleradas.
\nTareas y cronograma.<\/p>\n

El\/la investigador\/a realizar\u00e1 la puesta en marcha del banco de pruebas para el estudio del tallado \u00f3ptico para el control fino de la modificaci\u00f3n del jet de gas. Adem\u00e1s, realizar\u00e1 el an\u00e1lisis de las im\u00e1genes de shadowgraphy comprendiendo en el camino la influencia de cada par\u00e1metro del experimento.<\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t Inteligencia artificial aplicada a la simulaci\u00f3n de pulsos ultracortos<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
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Tutor\/a<\/strong>: Javier Serrano y Carlos Hern\u00e1ndez-Garc\u00eda<\/a><\/p>\n

Estudiante<\/strong>:<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>: Las t\u00e9cnicas de inteligencia artificial est\u00e1n en auge gracias a sus recientes \u00e9xitos en aplicaciones que han llegado al gran p\u00fablico (asistentes virtuales, mejora de im\u00e1genes, reconocimiento facial, deepfakes…). En el \u00e1mbito cient\u00edfico, la inteligencia artificial tambi\u00e9n est\u00e1 consiguiendo \u00e9xitos muy importantes en la resoluci\u00f3n de problemas como la determinaci\u00f3n de la estructura 3D de prote\u00ednas (AlphaFold) [1], se utiliza de forma habitual en f\u00edsica de altas energ\u00edas (LHC) [2] e incluso en \u00e1mbitos todav\u00eda m\u00e1s cercanos a este M\u00e1ster, como la caracterizaci\u00f3n de pulsos ultracortos [3].<\/p>\n

Dentro de las distintas formas de Inteligencia Artificial que se pueden implementar, la mayor\u00eda de estas aplicaciones se catalogan dentro del llamado Deep Learning o Aprendizaje Profundo, que se basa en el uso de redes neuronales. Las redes neuronales son modelos matem\u00e1ticos que tratan de emular el comportamiento de nuestro cerebro. Estos modelos se entrenan utilizando una gran cantidad de datos, lo que requiere en muchos casos una gran potencia de c\u00e1lculo. Para facilitar la implementaci\u00f3n de estas redes neuronales, existen varios frameworks como TensorFlow [4], PyTorch [5], MXNet [6] o Chainer [7] que, entre otras muchas cosas, pueden hacer uso de tarjetas gr\u00e1ficas para mejorar el rendimiento. Las tarjetas gr\u00e1ficas son muy adecuadas para este fin, ya que permiten realizar un gran n\u00famero de operaciones con matrices de forma paralela, que es precisamente lo que se requiere.<\/p>\n

La generaci\u00f3n de arm\u00f3nicos (HGG), utilizada entre otras cosas para la generaci\u00f3n de pulsos ultracortos en el ultravioleta extremo (XUV) o incluso rayos X, es un \u00e1mbito en el que el Deep Learning resulta muy prometedor. Por un lado porque existen algoritmos como SFA (Strong Field Approximation) [8] que permiten simular de forma r\u00e1pida estos procesos f\u00edsicos y pueden utilizarse para generar una gran cantidad de datos de entrenamiento. Por otra parte, porque el comportamiento altamente no lineal de estos procesos y la necesidad de hacer el c\u00e1lculo en grandes cantidades de \u00e1tomos para conseguir resultados acordes a la realidad, hacen que el an\u00e1lisis de este proceso y la modificaci\u00f3n de los par\u00e1metros de entrada para conseguir resultados con las caracter\u00edsticas deseadas sea dif\u00edcil y computacionalmente muy costoso.<\/p>\n

En este TFM pretendemos explorar el uso de t\u00e9cnicas de Deep Learning en este \u00e1mbito, contando para ello con algoritmos de generaci\u00f3n de arm\u00f3nicos ya implementados y hardware espec\u00edfico para acelerar los c\u00e1lculos (Intel Xeon Gold, NVidia Ampere A30). El objetivo ser\u00e1 la generaci\u00f3n de datos de entrenamiento y la implementaci\u00f3n, utilizando alguno de los frameworks disponibles, de una red neuronal que utilice esos datos y sea capaz de generar posteriormente predicciones relativas a estos procesos que no tengan una soluci\u00f3n directa y robusta de forma algor\u00edtmica.<\/p>\n

[1] Senior, A.W., Evans, R., Jumper, J. et al. \u00abImproved protein structure prediction using potentials from deep learning\u00bb. Nature 577, 706\u2013710 (2020).
\n[2] Dan Guest, Kyle Cranmer, Daniel Whiteson. \u00abDeep Learning and Its Application to LHC Physics\u00bb. Annual Review of Nuclear and Particle Science 2018 68:1, 161-181
\n[3] Tom Zahavy, Alex Dikopoltsev, Daniel Moss, et al. \u00abDeep learning reconstruction of ultrashort pulses\u00bb, Optica 5, 666-673 (2018)
\n[4]\u00a0https:\/\/www.tensorflow.org\/\u00a0(Google)
\n[5]\u00a0https:\/\/pytorch.org\/\u00a0(Facebook)
\n[6]\u00a0https:\/\/mxnet.apache.org\/\u00a0(Apache)
\n[7]\u00a0https:\/\/chainer.org\/\u00a0(Preferred Networks, IBM, Intel, Microsoft, Nvidia)
\n[8] M. Lewenstein, Ph. Balcou, M. Yu. Ivanov, et al. \u00abTheory of high-harmonic generation by low-frequency laser fields\u00bb, Phys. Rev. A 49, 2117 (1994)<\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t Aceleraci\u00f3n de part\u00edculas v\u00eda interacci\u00f3n l\u00e1ser-plasma en r\u00e9gimen ultra-relativista mediante el l\u00e1ser de Petavatio Vega en el Centro de L\u00e1seres Pulsados<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
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Tutor\/a<\/strong>: Luca Volpe<\/a> y Jose Antonio P\u00e9rez Hern\u00e1ndez<\/a><\/p>\n

Estudiante<\/strong>:<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n

El objetivo de este trabajo es introducir a los estudiantes en la f\u00edsica de l\u00e1ser-plasma y
\nsus aplicaciones. En particular, se estudiar\u00e1 el mecanismo de aceleraci\u00f3n de un haz de
\npart\u00edculas generado mediante la interacci\u00f3n de un l\u00e1ser ultraintenso con la materia
\n(blancos s\u00f3lidos finos) y los procesos f\u00edsicos, tanto directos como indirectos, que tienen
\nlugar.
\nEl sistema l\u00e1ser VEGA, ubicado en el Centro de L\u00e1seres Pulsados (CLPU), genera
\npulsos de hasta 30 J comprimidos en 30 fs, a una tasa de repetici\u00f3n de 1 Hz. Bajo estas
\ncondiciones, al focalizarlo adecuadamente, se pueden alcanzar intensidades pico del
\norden de 10\u00b2\u2070\u201310\u00b2\u00b9 W\/cm\u00b2, que producen campos el\u00e9ctricos de megavoltios por metro,
\ncapaces de acelerar part\u00edculas hasta varios centenares de MeV en el caso de electrones
\n(v\u00eda Laser Wakefield Acceleration, LWFA) y hasta decenas de MeV en el caso de
\nprotones e iones (v\u00eda Target Normal Sheath Acceleration, TNSA). Estos mecanismos de
\naceleraci\u00f3n pueden estudiarse en el contexto de la interacci\u00f3n l\u00e1ser-plasma debido a su
\ncar\u00e1cter altamente no lineal.<\/p>\n

Plan de trabajo
\nEl plan de trabajo se divide en tres partes:
\n1. Primera parte: el\/la estudiante deber\u00e1 profundizar y adquirir conceptos
\ngenerales sobre la f\u00edsica de l\u00e1ser-plasma para poder realizar un an\u00e1lisis cr\u00edtico y
\ncomparativo de los resultados experimentales. Para ello, se le proporcionar\u00e1 la
\nbibliograf\u00eda necesaria.
\n2. Segunda parte: el\/la estudiante ser\u00e1 integrado\/a en una campa\u00f1a de
\nexperimentos y\/o de an\u00e1lisis de datos experimentales que se desarrollar\u00e1 en el
\nCLPU, posiblemente entre octubre de 2025 y mayo de 2026 (se procurar\u00e1 ser
\nflexible y compatibilizar la asistencia al CLPU con el horario del m\u00e1ster). El\/la
\nestudiante se incorporar\u00e1 al equipo cient\u00edfico-t\u00e9cnico del CLPU para conocer la
\nnaturaleza del experimento y\/o de los datos a analizar, as\u00ed como las
\ncorrespondientes t\u00e9cnicas de diagn\u00f3stico y susu interpretaci\u00f3n f\u00edsica. Participar\u00e1
\nin situ en el montaje, calibraci\u00f3n y puesta en marcha de un diagn\u00f3stico
\nespec\u00edfico del experimento, y en la toma de datos o bien se le proporcionar\u00e1n los
\ndatos a analizar e interpretar. Estar\u00e1 supervisado\/a en todo momento por los
\ntutores y por alguna otra persona involucrada en la investigaci\u00f3n.
\n3. Tercera parte: completamente dedicada a la redacci\u00f3n de la memoria del
\ntrabajo , donde el\/la estudiante deber\u00e1 incluir y contextualizar los aspectos
\ngenerales del campo de investigaci\u00f3n, junto con una descripci\u00f3n detallada del
\ncaso espec\u00edfico tratado, su interpretaci\u00f3n f\u00edsica y las correspondientes
\nconclusiones.<\/p>\n

Se recomienda haber cursado las asignaturas de Interacci\u00f3n L\u00e1ser-Plasma y F\u00edsica de
\nCampos Intensos del m\u00e1ster, y tener conocimientos b\u00e1sicos de Electromagnetismo y
\nF\u00edsica At\u00f3mica. Tambi\u00e9n es aconsejable poseer conocimientos de alg\u00fan lenguaje de
\nprogramaci\u00f3n (Python, MATLAB, Fortran, Mathematica, etc.).
\nGran parte de la bibliograf\u00eda necesaria est\u00e1 escrita en ingl\u00e9s, por lo que es necesario
\ncontar con un buen nivel del idioma, al menos a nivel de lectura.
\nLos interesados pueden contactar con los tutores para planificar adecuadamente el
\ndesarrollo de este trabajo a lo largo del curso.
\nBibliograf\u00eda
\nM. Passoni and M. Lontano, Theory of Light-Ion Acceleration Driven by a Strong
\nCharge Separation, Phys. Rev. Lett. 101, 115001 (2008).
\nA. Macchi, M. Borghesi, M. Passoni, Ion acceleration by superintense laser-plasma
\ninteraction, Rev. Mod. Phys. 85, 751 (2013).
\nL. Volpe, R. Fedosejevs, G. Gatti, J. A. P\u00e9rez-Hern\u00e1ndez, C. M\u00e9ndez, J. Api\u00f1aniz, X.
\nVaisseau, C. Salgado, M. Huault, S. Malko, et al., Generation of high energy laser
\ndriven electron and proton sources with the 200 TW system VEGA 2 at the Centro de
\nLaseres Pulsados, High Power Laser Science and Engineering 7, e25 (2019).<\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t Skyrmiones \u00f3pticos: explorando luz con propiedades topol\u00f3gicas<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
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Tutor\/a<\/strong>: David Marco, Carlos Hern\u00e1ndez<\/p>\n

Estudiante<\/strong>:<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n

El vector campo el\u00e9ctrico de la luz polarizada traza una elipse peri\u00f3dica en el tiempo; su orientaci\u00f3n y forma definen el llamado estado de polarizaci\u00f3n. Tradicionalmente, se han estudiado haces donde dicha elipse es la misma en todos los puntos del espacio (como ocurre, por ejemplo, al hacer pasar luz por un polarizador lineal est\u00e1ndar). Sin embargo, en las \u00faltimas d\u00e9cadas se han conseguido generar haces cuya polarizaci\u00f3n var\u00eda punto a punto, conocidos como haces vectoriales [1]. Gracias al desarrollo de t\u00e9cnicas experimentales modernas, hoy es posible modificar a voluntad el estado de polarizaci\u00f3n en cada punto del plano transversal de un haz l\u00e1ser. Esta capacidad ha abierto nuevas posibilidades en campos como la microscop\u00eda, las pinzas \u00f3pticas y las comunicaciones, donde los haces con polarizaci\u00f3n estructurada permiten mejorar la focalizaci\u00f3n, manipular part\u00edculas con mayor precisi\u00f3n o codificar informaci\u00f3n adicional, respectivamente [1].<\/p>\n

Un tipo de haz vectorial a\u00fan poco explorado son los skyrmiones \u00f3pticos [2], haces que, en cada plano transversal, contienen todas las elipses de polarizaci\u00f3n posibles de un haz paraxial. Es decir, el campo el\u00e9ctrico oscila de forma distinta en cada punto, pero si se analiza el conjunto de polarizaciones en un plano transversal, se encuentran representados todos los estados posibles. La presencia de todos los estados de polarizaci\u00f3n en un plano constituye una propiedad topol\u00f3gica que estos haces conservan durante la propagaci\u00f3n y bajo ciertas interacciones. Un ejemplo familiar de propiedad topol\u00f3gica es el agujero de un flotador: este mantiene su \u00fanico agujero aunque se deforme, siempre que no se perfore. De forma an\u00e1loga, un haz que mantenga todos los estados de polarizaci\u00f3n (es decir, que siga siendo un skyrmion) durante la propagaci\u00f3n o ante ciertas perturbaciones conserva esta propiedad topol\u00f3gica, aunque dichos estados cambien de posici\u00f3n dentro del plano.<\/p>\n

La resistencia de las caracter\u00edsticas topol\u00f3gicas de los skyrmiones de luz frente a perturbaciones ha motivado trabajos recientes que apuntan a su posible utilidad en comunicaciones \u00f3pticas robustas y protocolos cu\u00e1nticos [3]. Adem\u00e1s, bajo fuerte enfoque, su estructura de polarizaci\u00f3n puede adoptar la forma de bandas de M\u00f6bius [4], lo que sugiere la posibilidad de alterar propiedades topol\u00f3gicas de la materia mediante luz. De hecho, ya se ha demostrado la transferencia de estructuras complejas de la luz a la materia usando estos haces [5]. Recientemente se han propuesto skyrmiones con polarizaci\u00f3n que var\u00eda a escala nanom\u00e9trica de forma extremadamente r\u00e1pida, dise\u00f1ados para interactuar con estructuras quirales cuya respuesta depende fuertemente del estado local de polarizaci\u00f3n, permitiendo as\u00ed detectar desplazamientos nanom\u00e9tricos [6].<\/p>\n

En nuestro grupo de investigaci\u00f3n estamos interesados en estudiar estos haces y su posible implementaci\u00f3n en el r\u00e9gimen pulsado, un terreno a\u00fan inexplorado con potencial para abrir nuevas posibilidades en interacciones ultrarr\u00e1pidas entre luz y materia. Este Trabajo de Fin de M\u00e1ster propone un estudio te\u00f3rico sobre skyrmiones \u00f3pticos, sus propiedades y su evoluci\u00f3n durante la propagaci\u00f3n. En primer lugar, se realizar\u00e1 una revisi\u00f3n bibliogr\u00e1fica para entender los tipos m\u00e1s importantes de haces vectoriales y sus propiedades. M\u00e1s tarde, se abordar\u00e1 de forma anal\u00edtica la construcci\u00f3n te\u00f3rica de skyrmiones usando modos de Laguerre-Gauss y sus caracter\u00edsticas de propagaci\u00f3n, analizando la conservaci\u00f3n de sus propiedades topol\u00f3gicas. Se utilizar\u00e1n herramientas computacionales para representar la evoluci\u00f3n de la polarizaci\u00f3n, amplitud y fase de los haces, pudi\u00e9ndose emplear cualquier lenguaje de programaci\u00f3n (C, Fortran, Mathematica, Python o MATLAB). El trabajo abre la posibilidad de continuar con simulaciones num\u00e9ricas orientadas a modelar la generaci\u00f3n de estos haces mediante elementos \u00f3pticos y su propagaci\u00f3n.<\/p>\n

Tutores: David Marco y Carlos Hern\u00e1ndez Garc\u00eda<\/p>\n

Referencias<\/p>\n

[1] C. Rosales-Guzm\u00e1n, B. Ndagano, and A. Forbes, \u00abA review of complex vector light fields and their applications,\u00bb J. Opt. 20, 123001 (2018).
\n[2] Y. Shen, H. Wang, and S. Fan, \u00abFree-space topological optical textures: tutorial,\u00bb Adv. Opt. Photon. 17, 295\u2013374 (2025).
\n[3] P. Ornelas, I. Nape, R. de Mello Koch, and A. Forbes, \u00abNon-local skyrmions as topologically resilient quantum entangled states of light,\u00bb Nat. Photonics 18, 258\u2013266 (2024).
\n[4] T. Bauer et al., \u00abObservation of optical polarization M\u00f6bius strips,\u00bb Science 347, 964\u2013966 (2015).
\n[5] A. Hansen, J. T. Schultz, and N. P. Bigelow, \u00abSingular atom optics with spinor Bose\u2013Einstein condensates,\u00bb Optica 3, 355\u2013361 (2016).
\n[6] J. Zhou et al., \u00abControllable split polarization singularities for ultra-precise displacement sensing,\u00bb Photon. Res. 12, 1478\u20131484 (2024).<\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t

\n\t\t
\n\t\t Efectos en el ensanchamiento espectral inducidos por el chirp del pulso de entrada<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t
\n

Tutor\/a<\/strong>: Enrique Conejero y Julio San Rom\u00e1n<\/p>\n

Estudiante<\/strong>: Diego S\u00e1nchez<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n

La post-compresi\u00f3n de pulsos l\u00e1ser consiste de realizar una propagaci\u00f3n no lineal de un pulso para que el espectro del mismo se ensanche y poder construir pulsos m\u00e1s cortos que el original de entrada. El control de este proceso de ensanchamiento espectral es esencial para generar pulsos con las caracter\u00edsticas deseadas. Para ello se puede cambiar el esquema de propagaci\u00f3n usado: propagaci\u00f3n libre, en fibra, en celda multipaso; se puede cambiar el medio por el que la luz se propaga (s\u00f3lido, l\u00edquido o gaseoso) o sus propiedades (la presi\u00f3n en caso de un gas); o se pueden cambiar las caracter\u00edsticas del pulso original de entrada [1]. Esta \u00faltima opci\u00f3n es la que se propone explorar num\u00e9ricamente en este proyecto. En particular, el objetivo ser\u00e1 estudiar de manera rigurosa c\u00f3mo afecta al ensanchamiento espectral la fase espectral (la dispersi\u00f3n de velocidad de grupo, la dispersi\u00f3n de tercer orden, la dispersi\u00f3n de cuarto orden, etc\u00e9tera) del pulso inicial. Para ello se resolver\u00e1 la ecuaci\u00f3n de propagaci\u00f3n no lineal unidimensional (temporal) num\u00e9ricamente como se propone en la bibliograf\u00eda est\u00e1ndar [2]. Se requiere, por tanto, un m\u00ednimo manejo (y gusto) de herramientas matem\u00e1ticas y de programaci\u00f3n.<\/div>\n
<\/div>\n
[1] T. Nagy et al. \u00abHigh-energy few-cycle pulses: post-compression techniques\u00bb. Advances in Physics: X, 6(1) (2020).<\/div>\n
[2] Agrawal, G. P. Nonlinear Fiber Optics (Academic, 2003).<\/div>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t
\n\t\t Solitones cu\u00e1rticos puros<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t
\n

Tutor\/a<\/strong>: Aurora Crego Garc\u00eda y Julio San Rom\u00e1n<\/p>\n

Estudiante<\/strong>:<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n

\n
Los solitones temporales en fibras \u00f3pticas o fibras fot\u00f3nicas son pulsos de luz que se propagan sin distorsi\u00f3n temporal alguna. Los solitones temporales en fibras se entienden que aparecen en escenarios en los que la no linealidad y la dispersi\u00f3n se compensan perfectamente, por lo que solo pueden aparecer cuando la dispersi\u00f3n es an\u00f3mala (cuando la dispersi\u00f3n de velocidad de grupo (GVD) es negativa) [1]. La evoluci\u00f3n tecnol\u00f3gica en el \u00e1mbito de las fibras \u00f3pticas estructuradas, o fibras fot\u00f3nicas, ha sido enorme en los \u00faltimos veinte a\u00f1os y actualmente es posible dise\u00f1ar fibras fot\u00f3nicas con valores de dispersi\u00f3n predefinidos creando una infinidad de nuevos escenarios para la \u00f3ptica no lineal. En particular, es posible dise\u00f1ar fibras con GVD despreciable, por lo que los primeros t\u00e9rminos de dispersi\u00f3n relevantes ser\u00edan el tercero o el cuarto. \u00bfPuedes aparecer solitones en estas nuevas fibras? S\u00ed, pero har\u00e1 falta que la dispersi\u00f3n de cuarto orden juegue el papel de la GVD en los solitones tradicionales. Son los recientemente conocidos solitones cu\u00e1rticos puros [2]. Este proyecto propone explorar num\u00e9ricamante este nuevo escenario y hacer una comparativa entre los solitones tradicionales y los nuevos. El estudio se realizar\u00e1 mediante la resoluci\u00f3n de la ecuaci\u00f3n de propagaci\u00f3n no lineal de la envolvente del campo en fibra sin tener en cuenta las dimensiones espaciales transversales, que se asumir\u00e1n \u201ccongeladas\u201d. El estudiante deber\u00e1 tener un m\u00ednimo manejo y habilidad de herramientas inform\u00e1ticas.<\/div>\n
<\/div>\n
[1] Agrawal, G. P. Nonlinear Fiber Optics (Academic, 2003).<\/div>\n
[2] Andrea Blanco-Redondo et al, \u00abPure-quartic solitons\u201d Nature Communications 7:10427 (2016)<\/div>\n
<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t
\n\t\t Control de la mojabilidad y la energ\u00eda superficial de pol\u00edmeros mediante irradiaci\u00f3n l\u00e1ser<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t
\n

Tutor\/a<\/strong>: Esther Rebollar Gonz\u00e1lez (IQF-CSIC) y Pablo Moreno Pedraz (USAL)<\/p>\n

Estudiante<\/strong>:<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>: El control de la mojabilidad y de la energ\u00eda superficial es importante en el desarrollo de
\nnuevos materiales con aplicaciones espec\u00edficas tales como materiales que no se
\nensucien, que sean autolimpiables, que eviten la formaci\u00f3n de hielos en su superficie, o
\nque presenten una buena adehsi\u00f3n a recubrimientos, por citar algunos ejemplos.
\nEn este trabajo se propone la modificaci\u00f3n superficial de materiales polim\u00e9ricos
\nmediante irradiaci\u00f3n l\u00e1ser utilizando para ello un l\u00e1ser de Titanio:zafiro con pulsos de
\nduraci\u00f3n de femtosegundos. En part\u00edcular, se partir\u00e1 de un pol\u00edmero hidrof\u00edlico y de
\notro hidrof\u00f3bico y se comparar\u00e1 el efecto de la irradiaci\u00f3n l\u00e1ser en aire o en l\u00edquido.
\nLas irradiaciones se llevar\u00e1n a cabo en la USAL, y las superficies modificadas se
\ncaracterizar\u00e1n en el IQF-CSIC. La topograf\u00eda se analizar\u00e1 mediante microscop\u00eda de
\nfuerzas at\u00f3micas (AFM) o microscop\u00eda de barrido electr\u00f3nico (SEM) dependiendo de su
\nrugosidad, y se estudiar\u00e1 la mojabilidad de las superficies mediante medidas de \u00e1ngulo
\nde contacto con distintos l\u00edquidos para obtener informaci\u00f3n acerca de los cambios en la
\nhidrofilicidad\/hidrofobicidad y en la energ\u00eda superficial de los materiales.<\/p>\n

– Joy, N., Kietzig, AM. (2023). Role of Surface Chemistry on Wettability of Laser Micro-\/Nanostructured Metallic Surfaces. In: Stoian, R., Bonse, J. (eds) Ultrafast Laser Nanostructuring. Springer Series in Optical Sciences, vol 239. Springer, Cham. https:\/\/doi.org\/10.1007\/978-3-031-14752-4_24
\n– Chen, Z.; Zhou, J.; Cen, W.; Yan, Y.; Guo, W. Femtosecond Laser Fabrication of Wettability-Functional Surfaces: A Review of Materials, Structures, Processing, and Applications. Nanomaterials 2025, 15, 573. https:\/\/doi.org\/10.3390\/nano15080573.<\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t

\n\t\t
\n\t\t Propagaci\u00f3n no lineal de pulsos l\u00e1ser en medios s\u00f3lidos en dispersi\u00f3n an\u00f3mala<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t
\n <\/div>\n
\n

Tutor\/a<\/strong>: Enrique Conejero Jarque, Julio San Rom\u00e1n<\/p>\n

Estudiante<\/strong>:<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n

En los \u00faltimos a\u00f1os se ha producido un enorme desarrollo de los l\u00e1seres pulsados de sistemas basados en Iterbio. Estos sistemas emiten pulsos de muy alta potencia pico gracias a su elevada tasa de repetici\u00f3n y a pesar de su relativa larga duraci\u00f3n temporal (centenares de femtosgundos). La post-compresi\u00f3n de estos pulsos a duraciones m\u00e1s cortas es, por lo tanto, un \u00e1mbito de enorme inter\u00e9s para hacer que este tipo de sistemas l\u00e1ser se puedan usar en las mismas aplicaciones en las que ahora se utilizan los l\u00e1seres ultracortos m\u00e1s convencionales basados en Titanio-Zafiro. En este trabajo se buscar\u00e1n, en primer lugar, materiales que presenten dispersi\u00f3n an\u00f3mala en los 1030 nm, longitud de onda central de los sistemas basados en Iterbio, como por ejemplo el KDP [1]. En segundo lugar, se estudiar\u00e1 la posibilidad de auto-comprimir pulsos en gu\u00edas de ondas inscritas en medios con dispersi\u00f3n an\u00f3mala mediante la simulaci\u00f3n num\u00e9rica [2]. Se requiere cierta destreza para la simulaci\u00f3n num\u00e9rica.<\/p>\n

[1] Dashcasan, M., Ghorbanzadeh, A. Real-time fine-tuning ultrafast supercontinuum generation and pulse compression in hybrid nonlinear multipass cavity. Commun Phys 8, 401 (2025)
\n[2] G. P. Agrawal, \u201cNonlinear Fiber Optics,\u201d 3rd Edition, Academic Press, San Diego, 2001 (o cualquier otra edici\u00f3n de este mismo libro)<\/p>\n<\/div>\n

\n <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t
\n\t\t Attosecond science in 2D quantum materials<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t
\n <\/div>\n
\n

Tutor\/a<\/strong>: Antonio Pic\u00f3n (UAM), Luis Plaja (USAL)<\/p>\n

antonio.picon@uam.es
\nlplaja@usal.es<\/p>\n

Estudiante<\/strong>:<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n

In this TFM we combine two fields that have been the recipient of Nobel Prize laurates; attosecond science and two-dimensional (2D) materials. On one hand, two-dimensional materials have unique conductivity and optical properties, such as graphene or bilayer graphene. On the other hand, pulses with durations that are in the same time scale of electron dynamics manipulate matter in an unprecedented way. In our group we work in the development of novel methods to address this goal [1]. Using these methods we also explore novel attosecond applications such as harnessing ultrafast electronics in 2D materials at the ultimate time scale [2]. The TFM will consist in learning these methods and perform calculations in state-of-the-art 2D quantum materials with strong laser pulses to investigate the possibility to create DC current with vortex structure [3,4].<\/p>\n

References:
\n1)\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Giovanni Cistaro, Mikhail Malakhov, Juan Jos\u00e9 Esteve, Alejandro Jos\u00e9 Ur\u00eda- \u00c1lvarez, Rui E. F. Silva, Fernando Mart\u00edn, Juan Jos\u00e9 Palacios, and Antonio Pic\u00f3n, \u201cA theoretical approach for electron dynamics and ultrafast spectroscopy (EDUS)\u201d, Journal of Chemistry Theory and Computation\u00a019, 333 (2022)
\n2) Takuya Higuchi, Christian Heide, Konrad Ullmann, Heiko B Weber, Peter Hommelhoff, &quot;Light-field-driven currents in graphene\u201d, Nature\u00a0550, 224 (2017)
\n3) M. O. Sauer, A. Taghizadeh, U. Petralanda, M. Ovesen, K. S. Thygesen, T. Olsen, H. Cornean, and T. Garm Pedersen, \u201cShift current photovoltaic efficiency of 2D materials\u201d, npj Comput. Mat.\u00a09, 35 (2023)
\n4) Chen Hu, Mit H Naik, Yang-Hao Chan, Jiawei Ruan, Steven G Louie, &quot;Light- induced shift current vortex crystals in moir\u00e9 heterobilayers\u201d, PNAS\u00a0120,\u00a0e2314775120 (2023)<\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t

\n\t\t
\n\t\t Optimizaci\u00f3n de redes neuronales profundas para la reconstrucci\u00f3n temporal de pulsos l\u00e1ser con amplitude swing<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
\n\t\t
\n\t\t
\n

Tutor\/a<\/strong>: Benjam\u00edn Alonso, Alejandro de la Calle (HP SCDS)<\/p>\n

Estudiante<\/strong>:<\/p>\n

Descripci\u00f3n<\/strong>:<\/p>\n

Los pulsos l\u00e1ser ultracortos, debido a su duraci\u00f3n, necesitan de t\u00e9cnicas especialmente desarrolladas para su caracterizaci\u00f3n\u00a0[1]. Algunas de las m\u00e1s habituales actualmente son FROG\u00a0[2] o d-scan\u00a0[3]. Com\u00fanmente, las se\u00f1ales detectadas no son directamente invertibles, y por ello se dise\u00f1an algoritmos espec\u00edficos, como por ejemplo algoritmos basados en proyecciones\u00a0[2], optimizaci\u00f3n no lineal\u00a0[3] o m\u00e9todos gen\u00e9ticos\u00a0[4]. M\u00e1s recientemente, el empleo de t\u00e9cnicas de aprendizaje autom\u00e1tico (machine learning<\/em>) en el marco de la inteligencia artificial y del big data<\/em> se ha comenzado a explotar en un diverso y amplio n\u00famero de campos cient\u00edficos. En \u00d3ptica, en el \u00e1mbito de la caracterizaci\u00f3n de pulsos ultracortos, se ha empleado en las t\u00e9cnicas FROG\u00a0[5] o d-scan\u00a0[6], pero tambi\u00e9n ha permitido abordar otras t\u00e9cnicas recientes en las que la inversi\u00f3n del problema matem\u00e1tico es a\u00fan m\u00e1s compleja\u00a0[7,8].<\/p>\n

El presente trabajo aborda la t\u00e9cnica amplitude swing<\/em>\u00a0[9], que destaca por su sencillez experimental y por su capacidad para adaptarse a distintos escenarios: pulsos escalares y vectoriales, pulsos con distinto ancho de banda o chirp, o en distintos rangos espectrales\u00a0[10\u201312]. Habitualmente se utilizan algoritmos de optimizaci\u00f3n no lineal\u00a0[9] o algoritmos gen\u00e9ticos para su reconstrucci\u00f3n\u00a0[11]. En el presente trabajo, se utilizar\u00e1n redes neuronales profundas\u00a0[13] para estudiar la reconstrucci\u00f3n de los pulsos a partir de la traza de amplitude swing<\/em>. Se partir\u00e1 de estudios previos en los que se ha analizado la capacidad del m\u00e9todo para reconstruir casos sint\u00e9ticos sencillos por medio de simulaciones. El alumno deber\u00e1 generar trazas conocidas para alimentar el aprendizaje del algoritmo de reconstrucci\u00f3n y abordar despu\u00e9s la soluci\u00f3n de casos generales o arbitrarios. Estudiar\u00e1 distintas formas de parametrizar la fase espectral del pulso y otras estrategias que se encuentran en la literatura\u00a0[5,6], as\u00ed como optimizar\u00e1 las redes para conseguir entrenamientos y reconstrucciones eficaces. Podr\u00e1 comparar sus resultados con los obtenidos con otros algoritmos ya existentes y se le podr\u00e1n proporcionar datos experimentales para que aborde situaciones reales de laboratorio.<\/p>\n

El trabajo ser\u00e1 realizado en colaboraci\u00f3n entre el \u00c1rea de \u00d3ptica de la USAL y el Observatorio Tecnol\u00f3gico HP\u00a0[14], cotutelado por el Senior Machine Learning Engineer<\/em> de la divisi\u00f3n de inteligencia artificial de la empresa HP SCDS. La carga de trabajo consistir\u00e1 en simulaci\u00f3n f\u00edsica y c\u00e1lculo computacional, por lo que se recomienda inter\u00e9s en este punto. En concreto es preferible un conocimiento b\u00e1sico previo del lenguaje de programaci\u00f3n Python.<\/p>\n

 <\/p>\n

Referencias<\/u><\/strong><\/p>\n

    \n
  1. I. A. Walmsley and C. Dorrer, \u00abCharacterization of ultrashort electromagnetic pulses,\u00bb Adv Opt Photonics 1<\/strong>, 308\u2013437 (2009).<\/li>\n
  2. R. Trebino and D. J. Kane, \u00abUsing phase retrieval to measure the intensity and phase of ultrashort pulses: frequency-resolved optical gating,\u00bb J. Opt. Soc. Am. A 10<\/strong>, 1101\u20131111 (1993).<\/li>\n
  3. M. Miranda, C. L. Arnold, T. Fordell, F. Silva, B. Alonso, R. Weigand, A. L\u2019Huillier, and H. Crespo, \u00abCharacterization of broadband few-cycle laser pulses with the d-scan technique,\u00bb Opt Express 20<\/strong>, 18732\u201318743 (2012).<\/li>\n
  4. D. Gerth, E. Escoto, G. Steinmeyer, and B. Hofmann, \u00abRegularized differential evolution for a blind phase retrieval problem in ultrashort laser pulse characterization,\u00bb Review of Scientific Instruments 90<\/strong>, 43116 (2019).<\/li>\n
  5. T. Zahavy, A. Dikopoltsev, D. Moss, G. I. Haham, O. Cohen, S. Mannor, and M. Segev, \u00abDeep learning reconstruction of ultrashort pulses,\u00bb Optica 5<\/strong>, 666\u2013673 (2018).<\/li>\n
  6. S. Kleinert, A. Tajalli, T. Nagy, and U. Morgner, \u00abRapid phase retrieval of ultrashort pulses from dispersion scan traces using deep neural networks,\u00bb Opt Lett 44<\/strong>, 979\u2013982 (2019).<\/li>\n
  7. W. Xiong, B. Redding, S. Gertler, Y. Bromberg, H. D. Tagare, and H. Cao, \u00abDeep learning of ultrafast pulses with a multimode fiber,\u00bb APL Photonics 5<\/strong>, 096106 (2020).<\/li>\n
  8. R. Ziv, A. Dikopoltsev, T. Zahavy, I. Rubinstein, P. Sidorenko, O. Cohen, and M. Segev, \u00abDeep learning reconstruction of ultrashort pulses from 2D spatial intensity patterns recorded by an all-in-line system in a single-shot,\u00bb Opt Express 28<\/strong>, 7528\u20137538 (2020).<\/li>\n
  9. B. Alonso, W. Holgado, and \u00cd. J. Sola, \u00abCompact in-line temporal measurement of laser pulses with amplitude swing,\u00bb Opt Express 28<\/strong>, 15625\u201315640 (2020).<\/li>\n
  10. \u00cd. J. Sola and B. Alonso, \u00abRobustness and capabilities of ultrashort laser pulses characterization with amplitude swing,\u00bb Sci Rep 10<\/strong>, 18364 (2020).<\/li>\n
  11. M. L\u00f3pez-Ripa, \u00cd. J. Sola, and B. Alonso, \u00abAmplitude swing ultrashort pulse characterization across visible to near-infrared,\u00bb Opt Laser Technol 164<\/strong>, 109492 (2023).<\/li>\n
  12. C. Barbero, B. Alonso, and \u00cd. J. Sola, \u00abRetrieving Ultrashort Pulses with Time-Varying Polarization Using Amplitude Swing,\u00bb (2023).<\/li>\n
  13. J. Heaton, \u00abIan Goodfellow, Yoshua Bengio, and Aaron Courville: Deep learning: The MIT Press, 2016, 800 pp, ISBN: 0262035618,\u00bb Genet Program Evolvable Mach 19<\/strong>, 305\u2013307 (2018).<\/li>\n
  14. \u00abObservatorio Tecnol\u00f3gico HP,\u00bb https:\/\/hpscds.com\/observatorio-hp\/.<\/li>\n<\/ol>\n

     <\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t

    \n\t\t
    \n\t\t La generaci\u00f3n de arm\u00f3nicos bajo el punto de vista de Bohm.<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
    \n\t\t
    \n\t\t
    \n

    Tutores:<\/strong> Carlos Hern\u00e1ndez Garcia, Luis Plaja<\/p>\n

    Estudiante:<\/strong><\/p>\n

    Descripci\u00f3n: <\/strong>La din\u00e1mica cu\u00e1ntica de un electr\u00f3n sometido a campos l\u00e1ser intensos \u2014y en particular la generaci\u00f3n de arm\u00f3nicos de orden alto (HHG)\u2014 ha alterado la manera en que entendemos y manipulamos la materia en escalas de attosegundos. El tratamiento est\u00e1ndar se apoya en la ecuaci\u00f3n de Schr\u00f6dinger dependiente del tiempo (TDSE) o en aproximaciones semiclasicas. La formulaci\u00f3n de Bohm (1952) reescribe la TDSE en t\u00e9rminos de trayectorias sometidas a un potencial cu\u00e1ntico. Es exactamente equivalente a la teor\u00eda est\u00e1ndar en sus predicciones, pero abre un punto de vista complementario donde la informaci\u00f3n de fase y su transporte se hacen expl\u00edcitos.<\/p>\n

    Este TFM propone estudiar un modelo unidimensional del \u00e1tomo de hidr\u00f3geno acoplado a radiaci\u00f3n intensa, resolver num\u00e9ricamente la TDSE 1D, extraer el potencial cu\u00e1ntico y propagar las trayectorias de Bohm. El programa de trabajo se articula as\u00ed: (i) implementaci\u00f3n y validaci\u00f3n num\u00e9rica de la TDSE 1D en gauge de longitud para potenciales suavizados; (ii) c\u00e1lculo de HHG a trav\u00e9s de la aceleraci\u00f3n del dipolo; (iii) obtenci\u00f3n de la familia de trayectorias asociada; (iv) an\u00e1lisis de si la geometr\u00eda estad\u00edstica de las trayectorias ofrece informaci\u00f3n relevante para el HHG, y en qu\u00e9 medida ofrece un prisma adicional sobre indeterminaciones y mecanismos dominantes.<\/p>\n

    Con ello se busca no competir con el formalismo est\u00e1ndar sino extenderlo: preguntar qu\u00e9 a\u00f1ade la mirada bohmiana.<\/p>\n

    Referencias<\/p>\n

    Bohm, D. (1952) Phys. Rev. 85, 166\u2013193 (Partes I\u2013II).
    \nBenseny, A. et al. (2014) Eur. Phys. J. D 68, 286.
    \nOriols, X. & Mompart, J. (eds.) (2019) Applied Bohmian Mechanics, Jenny Stanford.
    \nWu, J. et al. (2013) Phys. Rev. A 88, 023415 \/ 063416.
    \nSong, Q. et al. (2012) Phys. Rev. A 86, 033424.
    \nMajorosi, S. et al. (2018) Phys. Rev. A 98, 023401.
    \nSallai, J. et al. (2024) Phys. Rev. A 110, 063117.
    \nGranados, A. & Plaja, L. (2012) Phys. Rev. A 85, 053403.
    \nSanz, A. S. & Miret-Art\u00e9s, S. (2012) Trajectory Description of Quantum Processes (Springer).<\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t\t\t\t\t\t\t

    \n\t\t
    \n\t\t Laser-driven vortex currents in 2D materials<\/a>\n\t\t <\/div>\n\t\t
    \n\t\t
    \n\t\t
    \n

    Tutores:<\/strong> Luis Plaja (USAL) y Antonio Pic\u00f3n (ICMM-CSIC)<\/p>\n

    Estudiante:<\/strong><\/p>\n

    Descripci\u00f3n:<\/strong> In this TFM we combine two fields that have been the recipient of Nobel
    \nPrize laurates; attosecond science and two-dimensional (2D) materials. On one hand,
    \n2D materials, such as graphene and bilayer graphene, exhibit exceptional electrical
    \nconductivity and optical properties, making them prime candidates for next-
    \ngeneration electronic and photonic applications. On the other hand, attosecond laser
    \npulses, with durations comparable to the timescale of electron dynamics, enable
    \nunprecedented control over matter, opening new avenues in ultrafast electronics and
    \nspintronics [1,2].
    \nIn our group we work in the development of real-time computational approaches that
    \nallow us to investigate laser-induced dynamics in 2D materials at these ultrafast
    \ntimescales [3-5]. The objective of this TFM is to learn these methods and apply them to
    \nstate-of-the-art quantum 2D materials subjected to intense laser fields. Specifically,
    \nthe project will explore the possibility of generating DC currents with vortex-like
    \nstructures [6].
    \nPublications:
    \n[1] Takuya Higuchi et al., \u201cLight-field-driven currents in graphene\u201d, Nature 550, 224
    \n(2017)
    \n[2] Marcus Ossiander et al., \u201cThe speed limit of optoelectronics\u201d, Nature Commun. 13,
    \n1620 (2022)
    \n[3] \u00d3scar Zurr\u00f3n-Cifuentes et al., \u201cTheory of high-order harmonic generation for
    \ngapless graphene\u201d, New J. Phys. 20, 053033 (2018).
    \n[4] Giovanni Cistaro et al., \u201cA theoretical approach for electron dynamics and ultrafast
    \nspectroscopy (EDUS)\u201d, Journal of Chemistry Theory and Computation 19, 333 (2022)
    \n[5] Juan F. P. Mosquera et al., \u201cTopological phase transitions via attosecond x-ray
    \nabsorption spectroscopy\u201d, Rep. Prog. Phys.\u00a087, 117901 (2024)
    \n[6] Chen Hu et al., \u201cLight-induced shift current vortex crystals in moir\u00e9 heterobilayers\u201d,
    \nPNAS 120, e2314775120 (2023)<\/p>\n<\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t\t <\/div>\n\t \t\t<\/div>\n <\/div>\n<\/div><\/div> <\/div>\n <\/div>\n<\/section>\n

    \n \n
    <\/div>\n\n
    \n
    \n
    \n
    \n

    \n Documentaci\u00f3n sobre el M\u00e1ster <\/h3>\n <\/div>\n
    \n
    \n

    Reglamento<\/a><\/strong> de Trabajos de Fin de M\u00e1ster de la Universidad de Salamanca.<\/p>\n

    Reglamento espec\u00edfico<\/a><\/strong> de Trabajos de Fin de M\u00e1ster del M\u00e1ster de F\u00edsica y Tecnolog\u00eda de los L\u00e1seres en la Universidad de Salamanca.<\/p>\n

    Normas<\/a><\/strong> complementarias de estilo para el Trabajo de Fin de M\u00e1ster.<\/p>\n

    Modelo de solicitud<\/a><\/strong> de defensa de Trabajo de Fin de M\u00e1ster.<\/p>\n<\/div>\n <\/div>\n<\/div><\/div> <\/div>\n <\/div>\n<\/section>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una vez superadas el resto de asignaturas, para obtener el t\u00edtulo de m\u00e1ster cada estudiante debe presentar su Trabajo de Fin de M\u00e1ster, en el que deber\u00e1 mostrar las competencias y conocimientos adquiridos a lo largo del curso. A continuaci\u00f3n se expone el listado de trabajo que se proponen para este curso. Sin embargo, los","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":795,"menu_order":4,"comment_status":"open","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"class_list":["post-143","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/laser.usal.es\/posgrado\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/143","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/laser.usal.es\/posgrado\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/laser.usal.es\/posgrado\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/laser.usal.es\/posgrado\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/laser.usal.es\/posgrado\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=143"}],"version-history":[{"count":116,"href":"https:\/\/laser.usal.es\/posgrado\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/143\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2977,"href":"https:\/\/laser.usal.es\/posgrado\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/143\/revisions\/2977"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/laser.usal.es\/posgrado\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/795"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/laser.usal.es\/posgrado\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=143"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}