Dr. Manuel Herrera Zaldívar

Jefe del Departamento

Objetivos

Estudiar las propiedades de transporte de carga y espín en arreglos de puntos cuánticos, nanotubos de carbón y grafeno. En particular, nos interesa el control cuántico de estos sistemas a través de estudiar  los efectos de interacciones (espín-órbita, hiperfina) en los tiempos de decoherencia, así como propiedades de entrelazamiento para aplicacones en computación cuántica.

Por otro lado, estudiamos las propiedades ópticas (espectros de emisión y absorción) de estos sistemas para explorar  sus posibilidades  como emisores y detectores de radiación de altas frecuencias, así como  la interacción entre plasmones de superficie en nanopartículas metálicas y radiación electromagnética.

Tambien se realizan cálculos de primeros principios de la estructura electrónica de materiales.

Líneas de Investigación

Transporte de carga y espín en nanoestructuras

Objetivo: Estudio del control y manipulación de cargas y espines en arreglos de puntos cuánticos en diferentes geometrías. Enfasis en los principios físicos que rigen las propiedades de transporte en sistemas relevantes para dispositivos espintrónicos y procesamiento de información cuántica.

Temas de interés: efectos de interacciones en sistemas de doble y triple punto cuántico, transporte de carga y espín en nanoresonadores, entrelazamiento y disipación, efecto Hall de espín, magnetoconductancia en nanoconstricciones, oscilaciones de Bloch en nanotubos de carbón, espintrónica en puntos cuánticos de grafeno.

Participantes: E. Cota, J. Maytorena, F. Mireles, F. Rojas

Colaboradores: S.E. Ulloa (Ohio U.), G. Platero (ICMM-CSIC), J.C. Egues (U. Sao Paulo), E. Marinero (Hitachi S.J.), A. Pérez Garrido (U. Cartagena)

Estudiantes: Ramón Carrillo, Aldo Rodríguez, Marysol Ochoa, Rafael G. Amparán, Francisco Domínguez, Moisés Chávez, Sukey Sosa

 

Propiedades ópticas de nanoestructuras

Objetivo: Estudiar la interacción entre campos electromagnéticos y sistemas inhomogéneos en escalas nanométricas: superficies, nanopartículas, nanosondas.

Temas de interés: interacción e-e y efectos de acoplamiento espín-órbita en superficies y nanopartículas, respuesta óptica no lineal en nanopartículas, generación de segundo armónico en arreglos de puntos cuánticos, plasmónica.

Participantes: J. Maytorena, C. López-Bastidas

Colaboradores: W.L. Mochán (CCF-UNAM), J. Recamier (CCF-UNAM), B. Mendoza (CIO), C. Valencia (UABC)

Estudiantes: Priscilla Iglesias, Elmer Cruz, Miguel Angel González, Wallace J. Herron, Alejandro Castellanos, Paola Góngora

 

Cálculos de estructura electrónica de materiales

Objetivo: Investigar las propiedades estructurales y electrónicas de materiales superconductores y semiconductores de ancho de banda grande, por medio de paquetes de programación (CRYSTAL 98, WIEN2K) basados en métodos de teoría de muchos cuerpos (FLAPW, DFT, LSDA, GGA).

Temas de interés: propiedades de nitruros y carburos de metales de transición, propiedades estructurales y electrónicas de materiales superconductores.

Participantes: A. Reyes

Colaboradores: M.J. Yacamán U. Texas- Austin), A. Posada-Amarillas (U. Sonora)

Personal Académico

Dr. Ernesto Cota Araiza, Investigador Titular B, SNI II, PRIDE C, h=10

Dra. Catalina López Bastidas, Investigadora Titular A, SNI I, PRIDE B, h=5

Dr. Jesús Alberto Maytorena Córdova, Investigador Titular A, SNI II, PRIDE C, h=11

Dr. Francisco Mireles Higuera, Investigador Titular A, SNI II, PRIDE C, h=9

Dr. Armando Reyes Serrato, Investigador Titular A, SNI II, PRIDE C, h=7

Dr. Fernando Rojas Iñiguez, Investigador Titular A, SNI II, PRIDE C, h=7

Dr. Enrique C. Sámano Tirado, Investigador Titular A, SNI II, PRIDE C

Dr. José Valenzuela Benavides,  Investigador Titular A, SNI I, PRIDE C

Dr. Manuel Herrera Saldivar , Investigador Titular A, SNI II, PRIDE C

Dra. Laura Cecilia Viana Castrillón, Investigadora Titular A, SNI I, PRIDE C.

Colaboradores: M.J. Yacamán U. Texas- Austin), A. Posada-Amarillas (U. Sonora)

Productividad

Ultimos 5 años:

“Spin-orbit effects in a triple quantum dot shuttle”

J. Villavicencio, I. Maldonado, E. Cota y G. Platero

Phys. Rev. B 88, 245305 (2013)                                                   (FI 3.767)

“Plasmon features of coinage metal nanoparticles supported on zolites”

C. López-Bastidas, E. Smolentseva, V. Petranovskii y R. Machorro

Plasmonics 8, 1551 (2013)                                                            (FI 2.425)

“Quadrupolar second-harmonic generation by helical beams and vectorial vortices with radial or azimuthal polarization”

M.A. González Mandujano y J. Maytorena

Phys. Rev. A 88, 6 (2013)                                                                (FI 3.042)

“Absence of thermo-spin current response of a spin-orbit coupled two-dimensional electron gas”

Priscilla Iglesias y J. Maytorena

Phys. Rev. B,  enviado

“Quantum ring spin-interference device tuned by quantum point contacts”

Leo Diago-Cisneros y F. Mireles

Journal of Applied Physics 114, 193706 (2013)                            (FI 2.210)

“Electronic and transport properties in circular graphene structures with a pentagonal disclination”

Esther Jódar, A. Pérez-Garrido y F. Rojas

Nanoscale Research Letters 8, 258 (2013)                                    (FI 2.524)

“One qubit quantum gates in a circular graphene quantum dot: genetic algorithm approach”

R.G. Amparán, F. Rojas y A. Pérez-Garrido

Nanoscale Research Letters 8, 242 (2013)                                    (FI 2.524)

 

 

“Thermalization time of noble metal nanoparticles: effects of the electron density profile”

Catalina López-Bastidas

European Physics Journal B 85, 79 (2012)                                     (FI 1.575)

“Optical response of Cu clusters in zeolite template”

C. López-Bastidas, V. Petranovskii and R. Machorro

Journal of Colloid and Interface Science 375 (1), 60-64 (2012)   (FI 3.223)

“Energy spectrum and Landau levels in bilayer graphene with spin-orbit interaction”

Francisco Mireles and John Schliemann

New Journal of Physics 14, 24 (2012)                                                (FI 4.177)

“First principles calculation of interstitial and lamellar rhenium nitrides”

G. Soto, H. Tiznado, A. Reyes and  W. de la Cruz

Journal of Alloys and Compounds 514, 127 (2012)                        (FI 1.455)

“Tuning Fano-type resonances in coupled quantum point contacts by applying asymmetric voltages”

Rubén C. Villarreal, F. Mireles, E. E. Marinero and B. A. Gurney

Appl. Phys. Lett. 98, 172102 (2011)                                                  (FI 3.845)

 

“Quasienergy spectrum and tunneling current in ac-driven quantum dot shuttles”

J. Villavicencio, I. Maldonado, E. Cota and G. Platero

New Journal of Physics 13, 023032 (2011)                                      (FI 4.177)

 

“Concentration dependent study of the electronic and optical properties of c-Si and H@c-Si”

R. Nuñez-González, A. Posada-Amarillas, D.H. Galván and A. Reyes-Serrato

Phys. Stat. Sol. (b) 248, 1712 (2011)                                            (FI 1.349)

 

“Evaluation of rhenium carbide as a prospective material for hard coating”

G. Soto, H. Tiznado, J.A. Díaz, E.C. Sámano and A. Reyes-Serrato

Thin Solid Films 519, 3236 (2011)                                               (FI 1.909)

 

“Spin Hall and longitudinal conductivity of a conserved spin current in two dimensional heavy-hole gases”

Arturo Wong and Francisco Mireles

Phys. Rev. B 81, 085304 (2010)                                                     (FI 3.772)

 

DFT calculation of the electronic properties and EEL spectrum of NiSi2”

R. Núñez-González, A. Reyes-Serrato, D.H. Galván, A. Posada-Amarillas

Computational Materials Science  49, 15-20 (2010)                  (FI 1.135)

“Bloch oscillations in carbon nanotubes”

( IOP FTC: FAST TRACK COMMUNICATION)

Esther Jódar, Antonio Pérez–Garrido and F. Rojas

J. Phys.:Condens. Matter 21, 212202 (2009)                              (FI 2.308)

“Study on the addition of nonmetal interstitial atoms to the yttrium lattice: formation of YBx, YCx and YNx alloys”

G. Soto, M.G. Moreno-Armenta, A. Reyes-Serrato

Phys. Stat. Sol. (b) 246,  82 (2009)                                                (FI 1.166)

 

“Zero field spin splitting in AlSb/InAs/AlSb quantum wells induced by surface proximity effects”

M. Nishioka, B.A. Gurney, E.E. Marinero and F. Mireles

Appl. Phys. Lett. 95, 242108 (2009).                                             (FI 4.308)

Estudiantes asociados

Doctorado

            Nombre Programa      Asesor
Ramón Carrillo Bastos Posgrado en Física de Materiales – CICESE   F. Mireles
Elmer Cruz Posgrado en Fisica de Materiales – CICESE   J. Maytorena
Francisco A. Domínguez Serna Posgrado en Física de Materiales – CICESE   F. Rojas
Paola Góngora Lugo Posgrado en Ciencia e Ingeniería de Materiales – UNAM  J. Maytorena
Priscilla E. Iglesias Vázquez Posgrado en Fisica de Materiales – CICESE   J. Maytorena
Sukey Sosa y Silva Salgado Posgrado en Ciencias Físicas – UNAM   F. Rojas
Saul Zavala Ortiz Posgrado Ingenieria – UABC   F. Mireles

 

Maestría

              Nombre                         Programa      Asesor
Samuel Cardeña Sánchez Posgrado en Ciencias Físicas – UNAM   F. Mireles
Alejandro Castellanos Jaramillo Posgrado en Física de Materiales – CICESE   C. López B.
Moisés Chavez Huerta Posgrado en Física de Materiales – CICESE   F. Rojas
Rafael Gibrán Amparán Durán Posgrado en Ciencias e Ingeniería de Materiales – UNAM   F. Rojas
Miguel Angel González Mandujano Posgrado en Ciencias Físicas – UNAM   J. Maytorena
Aldo Rodríguez Guerrero Posgrado en Física de Materiales CICESE-UNAM   F. Mireles
Samuel Valdez González Posgrado en Ciencias Físicas – UNAM   F. Mireles
Wallace Jay Herron Montaño Posgrado en Ciencias Físicas – UNAM   J. Maytorena
Marysol Ochoa Fajardo Posgrado en Ciencia e Ingeniería de Materiales – UNAM   F. Mireles

Colaboraciones

Sergio E. Ulloa, Ohio University, Athens, OH, EUA

Gloria Platero, Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid – CSIC, Madrid, España

George Kirczenow, Simon Fraser University, Vancouver, B.C.,Canada.

Ernesto E. Marinero, Hitachi San Jose Research Center, San Jose, CA, EUA

Bruce A. Gurney, Hitachi San Jose Research Center, San Jose, CA, EUA

John Schliemann, Universität Regensburg, Regensburg, Alemania

Leovildo Diago Cisneros, Universidad de La Habana, Habana, Cuba

Antonio Pérez Garrido, Universidad Politécnica de Cartagena, Cartagena, España.

Luis Mochán, Centro de Ciencias Físicas – UNAM, Cuernavaca, Mor.

José Recamier, Centro de Ciencias Físicas – UNAM, Cuernavaca, Mor.

Bernardo Mendoza, Centro de Investigaciones en Optica A.C., León, Gto.

Alvaro Posada Amarillas, Universidad de Sonora, Hermosillo, Son.

Miguel J. Yacamán, U. Texas, Austin, TX

Jorge Sofo, Penn State University, University Park, PA, EUA

Proyectos vigentes

Propiedades ópticas de nanoestructuras: plasmones en monómeros y dímeros esferoidales
DGAPA-PAPIIT IN111013
C. López-Bastidas, responsable
Vigencia: 2013-2015

Transporte cuántico y espintrónica en nanoestructuras de grafeno
DGAPA-PAPIIT IN109911
F. Mireles, responsable
Vigencia: 2011-2014

Control de qubits de espín y/o carga en arreglos de puntos cuánticos: transporte, entrelazamiento y propiedades ópticas
DGAPA-PAPIIT IN112012
E. Cota, responsable; F. Rojas, co-responsable
Vigencia: 2012-2015