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Traballo
Fin
de
Grao

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Academic year: 2022

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Fin
de
Grao"

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(1)

Traballo
Fin
de
Grao


Grao
en
Física
 Curso
2013‐2014


http://www.usc.es/fisica/tfg.html


(2)

Consideracións
xerais


•  Materia
de
6
ECTS
no
Grao
en
Física.


•  Obrigatoria,
4º
curso


•  Regulado
en:


–  Normativa
aprobada
no
Consello
de
Goberno
de
 02‐05‐2013


–  Regulamento
do
TFG
en
Física
(pendente
de


aprobación
por
Xunta
de
Facultade
e
Consello
de
 Goberno)


–  Comisión
do
Traballo
Fin
de
Grao
(CTFG)


(3)

•  Contido:
traballo
persoal
dun
só
alumno
onde
 se
acrediten
os
coñecementos
e
destrezas


adquiridas
durante
os
estudos
do
Grao
en
 Física.


•  Pode
consistir
en:


–  Estudio
teórico


–  Cálculo
ou
resolución
dun
problema
 –  Deseño
dun
experimento
ou
práctica
 –  Análise
de
datos


–  Programa
informático
ou
simulación


–  ….


(4)

Matrícula
e
presentación


•  Requisito
de
matrícula:
máximo
de
75
ECTS
pendentes
 para
completar
o
Grao
(excluido
TFG)


•  Obrigatorio
matricularse
de
todas
as
materias
pendentes


•  Unha
convocatoria
por
curso
con
dúas
oportunidades:


febreiro,
xullo
ou
setembro
(segundo
calendario
anual).


•  Para
a
presentación
hai
que
ter
superados
os
234
 créditos
restantes



•  De
non
cumprir
os
requisitos,
tamén
corre
convocatoria,


salvo
que
se
renuncie
no
prazo
establecido.


(5)

O
titor


•  Un
membro
do
PDI
con
docencia
no
grao


•  Excepcionalmente
pode
haber
un
cotitor


•  En
intercambios
(Erasmus,
SICUE,etc.)
ou
 prácticas
o
cotitor
pode
ser
externo


•  Orienta,
programa
os
tempos
e
emite
o


informe
final


(6)

Asignación
de
temas
e
titores


•  Os
departamentos
propoñen
 temas
e
titores


•  Os
alumnos
solicitan
os
seus


favoritos
por
orde
de
preferencia


•  A
CTFG
asigna
segundo
o
 expediente


•  Proposta
conxunta
de
alumno
e
 titor
negociada
entre
eles


FICHA


Título
do
traballo
 Obxectivos
e
contidos
 +


Asignación
por
solicitude
 Asignación
directa


(7)

Entrega,
exposición
pública
e
defensa


•  Memoria
<
25
páxinas
+
resumo
<
300
palabras
 (galego,
castelán
e
lingua
extranxeira
(B1))


•  1
Copia
+
arquivo
electrónico


•  Informe
do
titor
do
traballo
onde
se
avalíe
a
 calidade
(con
cualificación).


•  5
días
de
exposición
pública
do
PDI


•  A
CTFG
fixa
datas,
horas
e
tribunais


•  Exposición
pública
do
traballo
<
15
minutos


•  A
memoria
e
exposición
poden
facerse
na
lingua


extranxeira
da
que
se
acredite
o
B1


(8)

Tribunais


•  3
profesores
do
grao


•  De
departamentos
diferentes


•  Non
pode
estar
o
titor
(nin
o
 cotitor)


•  O
presidente
será
da
 Facultade


•  Un
membro
externo
como
 máximo


•  Elexidos
por
sorteo


•  Nomeados
polo
decano


•  Máis
dun
tribunal
se
hai
 moitos
alumnos


Avaliación


•  Criterios:


1.  Informe
do
titor


2.  Calidade,
dificultade,


obxectivos,
conclusións,
etc
 3.  Presentación
da
memoria


escrita,
estrutura,
corrección,
 etc


4.  Exposición
oral,
claridade,
 respostas
ás
preguntas


•  Cualificacións:
como
calquera
outra
 materia


•  Concesión
de
Matrícula
de
Honra:


–  O
propio
Tribunal
se
é
unico
 –  De
haber
varios,
a
CTFG
despóis


da
última
convocatoria


(9)

Propiedade
intelectual


•  Os
dereitos
pertencen
ó
alumno


•  A
Facultade
conservará
copias
en
papel
e


formato
electrónico
que
poderán
ser
utilizadas
 na
USC
para
usos
académicos
e
de


investigación
con
mención
aos
seus
autores


(10)

Calendario
curso
13‐14
(pendente
de
aprobación)


1º
semestre
 Asignación


•  19‐26/11:
Solicitudes
de
asignación
(propostas
 Departamentos)


•  28/11:
Asignación
por
solicitude


•  02‐05/12:
Entrega
de
fichas
de
titulos
e
contidos (solicitude
e
directa)


•  10/12:
Lista
definitiva
(solicitude
e
directa)
 
Lectura


•  Ata
10/02:
Entrega
traballos
e
informes


•  11‐17/02:
Exposición
pública


•  20/02:
Autorización


•  24‐25/02:
Lectura


•  26/02:
Publicación
cualificacións


•  27‐28/02:
Revisión


•  06/03:
Peche
de
actas.


2º
semestre
 Asignación


•  03‐11/03:
Solicitudes
de
asignación
(propostas
 Departamentos)


•  13/03:
Asignación
por
solicitude


•  17‐19/03:
Entrega
de
fichas
de
titulos
e
contidos (solicitude
e
directa)


•  20/03:
Lista
definitiva
(solicitude
e
directa)
 
Lectura


•  Ata
09/07:
Entrega
traballos
e
informes


•  10‐16/07:
Exposición
pública


•  17/07:
Autorización


•  22‐23/07:
Lectura


•  24/07:
Publicación
cualificacións


•  28‐29/07:
Revisión


•  30/07:
Peche
de
actas.


Setembro
 
Lectura


•  Ata
05/09:
Entrega
traballos
e
informes


•  08‐12/09:
Exposición
pública


•  16/09:
Autorización


•  18‐19/09:
Lectura


•  22/09:
Publicación
cualificacións


•  24‐25/09:
Revisión


•  30/09:
Peche
de
actas.


(11)

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(15)

Profesor Título Contido José Daniel Edelstein

Glaubach

El fondo cósmico de microondas El objetivo de este trabajo es entender qué es el fondo cósmico de microondas, poder analizar sus aspectos básicos y relacionarlos con modelos cosmológicos de los primeros instantes del Universo.

José Daniel Edelstein

Glaubach Electromagnetismo y gravedad Se pretende explorar la posibilidad de que el electromagnetismo sea el resultado de la existencia de dimensiones adicionales, partiendo de las viejas ideas de Theodor Kaluza y Oskar Klein.

Beatriz Fernández- Domínguez

Caracterización dun detector de raios-gamma acoplado a un alvo activo

Reaccións con núcleos exóticos precisan da detección combinada de raios gamma e de partículas lixeiras que forman o alvo activo, o cal fai as veces de detector e alvo. Neste traballo estudiaranse os requisitos necesarios dun detector de raios gamma que se poida utilizar acoplado ao alvo activo, en termos de resolucion en enerxía, angulo así como a atenuación nos materiais dos que está formado.

Bernardo Adeva Andany

Búsqueda de desintegraciones raras del mesón Bs

El trabajo propuesto consiste en utilizar datos de colisiones protón-protón a 8 TeV de energía para buscar desintegraciones raras de los mesones que contienen quarks pesados como el b.

Dichas desintegraciones raras de los quarks pesados con frecuencia están gobernadas por efectos cuánticos de polarización del vacío, que en el Modelo Estándar involucran lazos dominados por los bosones W,Z y el quark t. Más allá del Modelo Estándar, estos procesos pueden recibir contribuciones de partículas muy pesadas aún por descubrir. Con una excelente separación de vértices secundarios, y muy buena resolución en el momento, el experimento LHCb permite reconstruir estadísticas muy elevadas de desintegraciones de mesones B, aprovechando la elevada tasa de producción de quarks pesados hacia adelante. Se propone utilizar los datos tomados por dicho experimento durante los runs de 2011 y 2012 para intentar aislar nuevos modos de desintegración del mesón Bs con cuatro partículas cargadas, mediatizados por diagramas tipo penguin. Por ejemplo, el canal neutro Bs -> phi rho, dominado por penguins de tipo electrodébil.

Juan Antonio Garzón

Heydt Desarrollo de un nuevo algoritmo para la identificación de rayos cósmicos de alta energía.

La medida de los parámetros que definen un rayo cósmico primario (masa, energía y dirección) es un problema no del todo resuelto. En este trabajo, se pretende analizar, mediante sucesos MonteCarlo, si un detector de gran granularidad y con capacidad de reconstruir la dirección de las partículas puede aportar ventajas a los métodos actualmente en uso.

FÍSICA DE PARTÍCULAS

Juan Antonio Garzón Heydt

Analisis de la influencia de la temperatura de la estratosfera en la

En este trabajo se pretende analizar las propiedades de un conjunto de datos de rayos cósmicos, tomados con un detector de pequeño tamaño y de gran resolución, y establecer si

(16)

tasa de rayos cósmicos en la superficie terrestre.

es posible estimar las correlaciones con la temperatura de la estratosfera ya observadas en grandes observatorios.

Juan Antonio Garzón Heydt

Busqueda de nubes de plasma solar mediante un detector de rayos cósmicos de alta resolución temporal

Las nubes de plasma solar, causantes de las llamadas tormentas magnéticas, apantallan los rayos cósmicos galácticos de gran energía produciendo patrones característicos, los "conos de pérdida". Este trabajo pretende buscar la presencia de conos de perdida en un conjunto de datos de rayos cósmicos.

Juan Antonio Garzón Heydt

Estudio direccional de la influencia del campo magnético terrestre en rayos cósmicos de alta energía.

Debido al débil, pero extenso, campo magnético terrestre, los rayos cósmicos que inciden sobre su atmósfera han visto desviada su trayectoria lo que dificulta establecer su origen. En este trabajo se propone reconstruir, mediante un cálculo iterativo y parametrizaciones existentes del campo magnético, la corrección correspondiente a rayos cósmicos de diversa energía en la vertical de Santiago de Compostela.

Gonzalo Parente

Bermúdez Raios cósmicos e materia escura. Indagar sobre a relación entre as partículas máis enerxéticas do universo e a materia escura e determinar as limitacións que impoñen os experimentos actuais a esta hipótese.

Gonzalo Parente Bermúdez

Quarks e gluóns no protón a moi altas enerxías

Adentrarse no coñecemento da estructura da materia a nivel fundamental mediante o estudo do contido de quarks e gluons no protón a altas enerxías e a súa aplicación ao LHC.

Juan José Saborido Silva

Estudo de violación CP con datos do experimento LHCb do CERN

A non conservación da simetría combinada CP, onde o operador "C" cambia partículas por antipartículas e o "P" fai unnha inversión espacial, pode poñerse de manifesto a través de distintos ritmos de desintegración de partículas e antipartículas en canles específicas. Neste traballo proponse que o estudante revise as últimas medidas realizadas por LHCb neste campo, e comprobe él mesmo os resultados facendo unha análise simple dos datos tomados por LHCb para unha canle de desintegración concreta.

Juan José Saborido Silva

José Angel Hernando Morata

Búsqueda de desintegracións do bosón de Higgs a parellas de quark b-anti(b) no experimento LHCb do CERN

Cunha masa de aproximadamente 126 GeV/c^2, o bosón de Higgs descuberto recentemente no CERN ten un alto cociente de ramificación para a desintegración en parellas de quarks b- anti(b). Observar estas desintegracións resulta importante para medir os acoplos do Higgs ós quarks. Os quarks 'b' identifícanse de forma xenérica mediante chorros de partículas (jets). O estudante contribuiría ó desenrolo e determinación do funcionamento dos distintos métodos computacionais que se utilizan para a reconstrucción de jets en LHCb. Ademais, revisará o estado das medidas realizadas por LHCb neste campo e comprobará él mesmo os resultados

(17)

facendo unha análise simple dos datos tomados por LHCb.

Cibrán Santamarina Rios

Medida de parámetros da matriz de mezcla de Cabibbo-Kobayashi- Maskawa (CKM) con datos do experimento LHCb do CERN

Descripción: A matriz CKM describe mezcla de sabores de quarks, e os seus elementos son parámetros fundamentales no lagranxiano do Modelo Estándar. A medida destes parámetros é polo tanto de especial importancia para entender, entre outras cousas a violación CP. Neste traballo proponse que o estudante revise o estado das medicións dos parámetros da matriz CKM, e que se concentre na determinación dalgún deles feita recentemente con datos do experimento LHCb

Cibrán Santamarina Rios

Búsqueda de novas partículas no Large Hadron Collider (LHC) do CERN

No programa de física de LHC un dos obxectivos é o descubremento de novas partículas que validen modelos xa existentes e/ou apunten á presenza de física mais alá do Modelo

Estándar. Neste traballo proponse que o estudante revise o estado da búsqueda dalgunha partícula no LHC, como pode ser o bosón de Higgs, e faga unha análise simple dalgún observable fácil de caracterizar cos datos

José Angel Hernando Morata

Reconstrucción de electrones en NEXT

NEXT es un experimento para la búsqueda de la desintegración doble beta sin emisión de neutrinos que de observarse nos indicaría que el neutrino es su propia antipartícula. El detector de NEXT es una Cámara de Proyección Temporal que reconstruye las trayectorias de les electrones y proporciona una medida precisa de su energía. Para este trabajo el estudiante trabajaría con datos de un prototipo NEXT-DEMO con los que reconstruiría las trayectorias de los electrones a partir de los datos de sensores de silicio utilizando métodos computacionales de reconstrucción de imágenes y trayectorias

Abraham Gallas Torrreira

Investigación e desenrolo para a construcción do detector de vértice do experimento LHCb mellorado do CERN

Este traballo estructúrase derredor da investigación e desenrolo de sensores de micropistas e píxeles de silicio para a construcción dun detector de vértice para a mellora do experimento LHCb do CERN. O estudante caracterizará no laboratorio as prestacións dos sensores de silicio antes e despois de ser sometidos distintas irradiacións. O detector de vértice actual do experimento LHCb que se pretende mellorar resultou o mellor detector de vértice

construído ate o momento en termos de precisión e rapidez de lectura de datos e resistencia a radiación, polo que a sua mellora presenta un desafío tecnolóxico

Abraham Gallas Torrreira

Caracterización da electrónica de lectura do novo detector de vértice para o experimento LHCb do CERN

Neste traballo o estudante caracterizará en detalle as prestacións do chip electrónico de lectura Timepix3. Esta nova electrónica e a precursora da electrónica de lectura a empregar no novo detector de vértice do experimento LHCb. Asemade o estudante participará na construcción de prototipos de detectores de partículas en tecnoloxía de píxeles de silicio.

Estes prototipos serán estudados con feixes de partículas. O detector de vértice actual do experimento LHCb que se pretende mellorar resultou o mellor detector de vértice construído ate o momento en termos de precisión e rapidez de lectura de datos e resistencia a radiación,

(18)

polo que a sua mellora presenta un desafío tecnolóxico Eva Acosta Plaza Interferometría de difracción por

punto para análisis de tensión superficial”,

Xesús Prieto Blanco Estudio de aperturas apodizadas en sistemas ópticos

Jesús Liñares Beiras Implementación óptica da distribución de Wingner Jesús Liñares Beiras

María Concepción Nistal Fernández

Fases topolóxicas en óptica e aplicacións

Josefa Fernández Pérez

Enriqueta López Iglesias

Propiedades de transporte. Scaling termodinámico

El objetivo es el desarrollo de relaciones entre la estructura molecular y el

parámetro de scaling termodinámico, dentro del marco de las teorías de estado líquido, para intentar profundizar en el análisis de los cambios estructurales ligados al proceso de transición vítrea. Así, se analizará el parámetro de scaling termodinámico,! , a partir de diferentes propiedades de transporte de líquidos iónicos y moleculares con el objetivo de analizar cómo debe ser aplicado el concepto unificador de scaling a estas propiedades.

María Teresa Flores Arias

Efecto Tallbot: estructurado de superficies

O alumno fará un estudio teórico do efecto Talbot. O traballo tamén contará cunha parte experimental na que se acadarán habilidades no manexo de láseres pulsados para proceder, baseándose neste efecto, ó multiestructurado de diferentes superficies con láser. Farase un estudio da mellora da funcionalidade de diferentes superficies en función da estrutura xerada Juan Manuel Ruso

Beiras Pablo García Tahoces

Desarrollo de algoritmos para la obtención de la dimensión fractal en imágenes de nanoestructuras

La visualización de imágenes HTEM (microscopia electrónica de transmisión de alta resolución) ha experimentado profundos cambios durante la última década, debido tanto a la mejora de la tecnología como al desarrollo de la nanotecnología en casi todas las áreas de actividad humana. En la actualidad existe una gran demanda por parte de la industria de aplicaciones relacionas con el análisis de dichas imágenes.

El objetivo del proyecto es el desarrollo de algoritmos específicos que permita caracterizar nanoestructuras, planos y redes cristalinas a partir de la imágenes obtenidas mediante las técnicas anteriormente citadas

FÍSICA APLICADA

Juan Manuel Ruso Beiras

Pablo García

Desarrollo de algoritmos en el dominio de Fourier para el análisis de imágenes de nanoestructuras

La visualización de imágenes TEM (microscopia electrónica de transmisión) y SEM (microscopia electrónica de barrido) ha y experimentado profundos cambios durante la última década, debido tanto a la mejora de la tecnología como al desarrollo de la

(19)

Tahoces nanotecnología en casi todas la áreas de actividad humana. En la actualidad existe una gran demanda por parte de la industria para este tipo de aplicaciones

El objetivo del proyecto es el desarrollo de algoritmos específicos que permita caracterizar la dimensión fractal de nanoestructuras a partir de la imágenes obtenidas mediante las técnicas anteriormente citadas

Juan Manuel Ruso Beiras

Pablo García Tahoces

Desarrollo de algoritmos para el análisis de imágenes de nanoestructuras

La visualización de imágenes TEM (microscopia electrónica de transmisión) y SEM (microscopia electrónica de barrido) ha y experimentado profundos cambios durante la última década, debido tanto a la mejora de la tecnología como al desarrollo de la

nanotecnología en casi todas la áreas de actividad humana. En la actualidad existe una gran demanda por parte de la industria para este tipo de aplicaciones

El objetivo del proyecto es el desarrollo de algoritmos específicos que permita caracterizar nanoestructuras a partir de la imágenes obtenidas mediante las técnicas anteriormente citadas

Juan Manuel Ruso

Beiras Materiales biomiméticos La naturaleza nos muestra cómo hacer materiales sostenibles de alto rendimiento con una mínima cantidad de ingredientes y a temperaturas y presiones ambientales, que también se pueden reciclar un número infinito de veces.

El objetivo del proyecto es comprender y analizar la estructura, el rendimiento y la mecánica de materiales biológicos usando una amplia gama de técnicas experimentales y de modelización. En paralelo se diseñarán y optimizarán nuevos con funcionalidades y aplicaciones en diagnóstico médico, ingeniería tisular y bicompatibilidad/bioactividad

Alfredo Amigo Pombo Pilar Brocos Fernández

Desarrollo de modelos termodinámicos para el cálculo del número de agregación micelar

Se pretende desarrollar un modelo termodinámico basado en una isoterma de adsorción y la constante de equilibrio entre las micelas o agregados micelares y los tensoactivos libres, que nos permita estimar el número de agregación micelar a partir de determinaciones

experimentales de tensión superficial. Se desarrollará también un programa informático basado en el algoritmo “simutated annealing” que nos permita el cálculo simultáneo de todos los parámetros involucrados en el modelo

Félix M. Sarmiento Escalona

Historia de los fenómenos electrocinéticas

Se realizará un estudio histórico de los fenómenos electrocinéticos (aquellos fenómenos en los que un líquido se mueve tangencialmente a una superficie cargada). Comienzan en 1808 por parte de F. F. Reuss y continúan con los investigadores G. Wiedemann, G. Quincke, E.

Dorn y U. Saxén. Los desarrollos teóricos fundamentales se deben a H. Helmholtz y M.

Smoluchowski.

(20)

El estudio abarca hasta nuestros días.

Francisco J. Ares Pena

Análisis de una agrupación lineal de antenas, considerando el acoplo electromagnético entre elementos radiantes

En el estudio que se propone, se tendrá en cuenta que la relación entre las fuentes aplicadas y la excitación de cada elemento radiante, en una agrupación lineal de dipolos, debe ser expresada en términos de una matriz de valores complejos (formada por los valores de las autoimpedancias y de las impedancias mutuas). Esto hace que los coeficientes de excitación de los elementos radiantes no sean proporcionales a las fuentes aplicadas (voltajes o corrientes). Por consiguiente, los diagramas de radiación de cada uno de los elementos radiantes no son los correspondientes a un elemento aislado. Este fenómeno ocurre debido a la existencia de un acoplo electromagnético entre los elementos, a través de la radiación. A este fenómeno se le denomina acoplo mutuo y su principal efecto es el aumento en la dificultad de la obtención de la distribución de corriente necesaria para conseguir un diagrama de radiación deseado y una adaptación de impedancias a la frecuencia de diseño.

Por todo esto, se plantea que el alumno implemente analítica y computacionalmente las expresiones matemáticas correspondientes a una agrupación lineal de dipolos. Así se visualizarán los efectos, en el diagrama de radiación y en las impedancias de entrada de cada dipolo, causados por el acoplo electromagnético entre este tipo de elementos radiantes Vicente Moreno de

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investigación antiguo, comenzando con Maxwell en el siglo XIX. Estos procesos son de gran importancia por ejemplo en la ingeniería aeroespacial, dado que los satélites que orbitan nuestro planeta colisionan con gases a grandes velocidades pudiendo producirse una importante erosión de las superficies protectoras. Nuestro equipo de investigación ha estudiado colisiones de Ar, CO2, O3 y moléculas más grandes con superficies orgánicas de tipo SAM (self-assembled monolayer, ver figura). Fruto de estos estudios se ha propuesto un modelo de transferencia de energía. La labor del estudiante sería llevar a cabo simulaciones con gases con tamaños que vayan desde los 4 hasta los 10 átomos para comprobar la validez de dicho modelo y para entender la influencia del tamaño del gas en dicha interacción.

Figura. Imágen de una superficie SAM interaccionando con un par de moleculas

Se trata de un proyecto computacional que se llevará a cabo en el edificio CIQUS. El estudiante dispondrá de un ordenador personal con Windows instalado en un despacho compartido. Este ordenador personal se usará como puente para conectarse a un potente ordenador que funciona bajo Linux y que se encuentra en el mismo edificio; en éste último se llevarán a cabo todos los cálculos. El estudiante deberá aprender a manejarse mínimamente con Linux y además adquirirá nociones de lenguajes de programación como son Fortran95, awk y shell script. Se utilizarán programas desarrollados por el director del proyecto y algunos serán desarrollados por el estudiante.

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