Doctorado en Ciencias Físicas

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In this work the scattering of neutrinos off heavy nuclei by exchange of W bosons in the color dipole model is studied, for small boson virtualities and energies of the order of some GeV’s. The first objective of this work is to analyze the black disc limit and to compare the results of the dipole model using perturbative light front wave functions with the ones of the meson model, which are vanishing because of lepton current conservation. Since both results differ, a more complete analysis is carried out, based on Glauber’s approach. At high energies, it is known that the color dipole model is well suited to study diffractive processes on nuclei, but at smaller energies the dipole lifetime is not large enough for the dipole to travel through the nucleus with a frozen transverse size. The short-lived dipoles are identified, and explicit calculations are carried out to determine if they have a large contribution to the final cross section. Although the model presents serious problems because of these short-lived asymmetric pairs, it provides a lower bound for the total cross section of pion production and it gives some additional hints that could be also of interest in more sophisticated models.

QCD analático corresponde a un topico de QCD en el cual el acoplamiento que corre con la energía es un parametro que posee las mismas propiedades analíticas que las cantidades físicas (medibles) tipo-espacio, tales como (derivadas de) correlador de corrientes, funciones de estructura, parte adimensional de propagadores, etc. En otras palabras, el acoplamiento que corre en QCD analático es una función analática (holomor ca) en el plano complejo del momentum al cuadrado Q2 ( -q2), excepto en el semieje tipo-tiempo Q2 < -M2 thr (donde Mthr 10�����1 GeV). Por otro lado, en la QCD perturbativa, el acoplamiento que corre no posee dichas propiedades holomor- cas, sino que posee una singularidad (Landau) no física, ubicada en el eje positivo de Q2 en el régimen infrarojo 0 < Q2 < 1 GeV2. Como consecuencia, la teoría de perturbación en QCD falla, que es, resultados erróneos para cantidades físicas de baja energía. En esta Tesis, revisaremos varios modelos de QCD analítico y los aplicaremos a fenomenología de bajas energías.

Los nanoconos de carbono son estructuras observadas por primera vez en las terminaciones de nanotubos, presentando ápices similares a la super cie de fullerenos. Actualmente existen procesos industriales que pueden generar mezclas de nanodiscos y nanoconos. En esta Tesis se presenta un estudio teórico de las propiedades electrónicas y ópticas de nanodiscos y nanoconos de carbono monocapa, dentro del esquema de enlace fuerte. El patrón espacial de la densidad local de estados no es homogéneo y en función de la energía exhibe los elementos de simetría, las condiciones de borde y la presencia de defectos topológicos en la estructura. En los nanodiscos, sus átomos no exhiben desviaciones signi cativas de la neutralidad eléctrica; en cambio, los nanoconos alojan carga negativa en los defectos apicales y positiva en los bordes zigzag. La carga se puede redistribuir en presencia de un campo eléctrico externo, pero las desviaciones más signi cativas ocurren en el borde y en el ápice. El espectro de absorción es dependiente de la polarización de la radiación electromagnética y de la abertura angular del cono. Cuando la polarización es paralela al eje del cono, las transiciones de baja energía están suprimidas, debido a la naturaleza de los estados en torno al nivel de Fermi. Se muestra que el espectro de absorción es fuertemente afectado por la presencia de un campo eléctrico. En la región infrarroja aparece una resonancia modulada por el campo, mientras que el peak de absorción para transiciones entre las energías de las singularidades de Van Hove se suaviza en la medida que la intensidad del campo aumenta.

Propiedades de transporte cuánticas asociadas a efectos de con namiento en sistemas de muy baja dimensionalidad motivaron el desarrollo de este proyecto de tesis. Se presentarán algunos resultados asociados al transporte electrónico en los cuales, fenómenos de interferencia juegan un rol fundamental. El ordenamiento espacial de los componentes del sistema, su geometría y composición permiten modular las propiedades de propagación de los electrones dando lugar a resonancias Fano, efecto de proximidad, estados ligados de Andreev, efecto Kondo, entre otros. En específi co, los sistemas considerados están basados en puntos cuánticos y anillos de puntos cuánticos, en donde algunos de sus componentes pueden o no ser superconductores. Inicialmente se estudió un sistema de dos puntos cuánticos acoplados en forma de T a dos contactos metálicos normales y a un contacto superconductor. Acá, las propiedades de transporte y shot noise permitieron dilucidar los efectos del contacto superconductor. Como consecuencia de los efectos de interferencia cuántica y el efecto de proximidad inducido por la presencia del superconductor, se encontró que el sistema exhibe resonancias Fano debido a estados ligados de Andreev. Esto abre la posibilidad de estudiar dichos estados ligados de Andreev por medio de los cambios en la transmisión entre dos contactos normales. Posteriormente, para el mismo sistema mencionado anteriormente, se estudió el efecto de incluir correlación entre electrones en el punto cuántico central, para lo cual fue necesario utilizar el método de bosones esclavos para U in nito lo cual permite obtener las propiedades de transporte en el régimen Kondo. Finalmente, se estudió el efecto Kondo de un anillo usando un método de diagonalización exacta.