Fsica Estadstica y No Lineal

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Física Estadística y No Lineal
Física de Sistemas Complejos
Juan M. López Investigador
Ramón y Cajal del CSIC
2
Equipo Investigador

• Luis Pesquera (Catedrático UC.) (1)
  (2)
• Angel Valle (Prof. Titular UC)
  (1) (2)
• Silvia Ortín (Becaria predoctoral)
  (1) (2)
• Miguel A. Rodríguez (Invest. Científico, CSIC)
  (2) (3)
• Juan M. López (Ramón y Cajal, CSIC)
  (2) (3)
• Iván Szendro (Becario predoctoral)
  (2) (3)
• Horacio Wio (Marie Curie Chair, UC)
  (3)
• Cristina Primo (Becario predoctoral)
  (3)
• Marta Sánchez (??) (Predoc)
  (3)
• Oswaldo Morales (??) (Postdoc del MAE)
  (3)
• (1) Modelado de diodos laser (VCSEL)
• (2) Sistemas caóticos (láseres, circuitos
  electrónicos, sistemas dinámicos)
• (3) Física de sistemas complejos

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Física de Sistemas Complejos

• Sistemas con muchos grados de libertad
  Interacciones no lineales
• Ruido ?

Fenómenos colectivos/cooperativos
Formación espontánea de orden
Auto-organización
Propiedades cooperativas
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Ejemplos

• Formación de estructuras fuera del equilibrio
  (nanotecnología, biología, atmosféra, ...)
  ?
• Osciladores no-lineales acoplados
  ?
• Vidrios y sistemas desordenados en general ?
• Estructura a gran escala del universo
• El cerebro
• Todos los sistemas biológicos (células,
  organismos, poblaciones, especies, etc).
• El sistema inmunológico y metabólico
• Información genética
• Economía dinámica de la bolsa
  ?
• Redes complejas internet, metabólicas, etc ?
  

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• Líneas de trabajo principales
• 1.- Complejidad, predictabilidad y caos
  espacio-temporal aplicación a la predicción
  meteorológica.
• 2.-Crecimiento de superficies fuera del
  equilibrio molecular beam epitaxy, ion
  sputtering, formación de estructuras a escala
  nanoscópica, fluidos en medios desordenados, etc
• Actividad científica (2-3
  personas)
• 23 artículos en revistas en los últimos 5 años
• 9 Phys Rev Lett 10 Phys Rev

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1.- Complejidad, predictabilidad y caos
espacio-temporal

• UE Marie Curie Chair (2004-07) (370.000 )
• Fenómenos inducidos por ruido y sistemas
  complejos. (IP H. Wio)
• única Chair de Excelencia en España (?)
• Convenio Marco entre INM-UC (IAMET IFCA)
  Becas, Contratos para tareas específicas.
• Programa de Recursos Naturales - Plan Nacional
  ID (2003 puente y 2004 solicitado)
• Predictabilidad por conjuntos de modelos
  estacionales en latitudes medias y tropicales
  (IP
  M.A. Rodríguez)
• Coordinado con 3 grupos
• J.M. Gutierrez IAMET (UC), INM, IFCA
• incluye un contrato de investigador Dr.
• FP6 New and Emerging Science and Technology
  (NEST) (???)
• Evolución de redes biológicas complejas
  (IP J.M. López)
• Coordinado 10 grupos europeos biólogos
  físicos Imperial College, Univ. Abertay Dundee,
  IMEDEA, IFCA

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Modelización y Predicción Numérica del Tiempo
La predicción meteorológica actual se basa en las
integraciones de los modelos numéricos de
circulación atmosférica, que simulan la dinámica
de la atmósfera.
1
Conservación de energía, masa, momento, vapor de
agua, ecuación de estado de gases.
Introd.
Modelos numéricos
2
3
v (u, v, w), T, p, r 1/a y q
4
8
Resultados

• Desarrollo de un sistema de inteligencia
  artificial para la predicción local del clima
  basado en redes neuronales adaptativas.
• Implementación del software operativo.
• Disponible on-line en http//grupos.unican.es/aim
  et
• Desarrollo de técnicas nolineales para la
  generación de condiciones iniciales óptimas para
  la predicción por conjuntos (preprints)

9
(No Transcript)
10
2.- Crecimiento de Superficies

• Plan Nacional ID (2001-04) (24.000 )
• Dinámica no-lineal de superficies y
  aplicaciones en medios porosos. (IP M.A.
  Rodríguez)
• Coordinado 2 grupos (1 exp.) UB, IFCA
• Plan Nacional ID (2004-07) (34.000 )
• Fenómenos universales en superficies e
  intercaras de las nanoestructuras a los fluidos
  macroscópicos. (IP J.M. López)
• Coordinado 5 grupos (2 exp.) UC3M, ICMM, UB,
  UPCO, IFCA.

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Crecimiento epitaxial de películas delgadas

• Semiconductores
• Quantum wells
• Laseres
• Nanoestructuras quantum dots, quantum wires
• Etc

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(No Transcript)
13
(No Transcript)
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Resultados
Teoría de la dinámica de superficies fluctuantes.

• J.M. López and M.A. Rodríguez, and R. Cuerno,
• Physical Review E 56, 3993 (1997). gt40
  citas
• J.M. LópezPhysical Review Letters 83, 4594
  (1999). gt40 citas
• J. J. Ramasco, J.M. López, and M.A. Rodríguez,
  Physical Review Letters 84, 2199 (2000). 20
  citas

Aplicaciones experimentales

• Dinámica de fracturas
• Epitaxia
• Electrodeposición
• Fluidos viscosos en medios porosos
• etc