Detalle del Docente 2016-12-06T16:49:11+00:00

Villalba Arnábal, Santiago

DATOS PERSONALES Y ACADÉMICOS

Grado y Servicio

Grado 2 / Facultad de Ingenieria / Instituto de Física

Contacto

Email: svillalb@fing.edu.uy / Teléfono: 099207959

Área disciplinar

Básica

Disciplina / Subdisciplina

Física / espectroscopía óptica

Mayor nivel académico

Doctorado, PEDECIBA (año 2014)

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Pertenece al SNI

Si pertenece / Candidato

Pertenece al PEDECIBA

Si pertenece / Grado 3

DATOS DEL PROYECTO DE DEDICACIÓN TOTAL

Título del Plan de Actividades

Desarrollo de sistemas atómicos confinados en medios porosos y el estudio de su interacción con la luz

Palabras clave

espectroscopía atómica, espectroscopía de átomos confinados, espectroscopía no lineal, LIAD

Resumen Publicable

Mi actividad de investigación se ha desarrollado en el Grupo de Espectroscopía Láser (GEL) IFFI, U.delaR., donde tenemos por objeto central estudiar a nivel fundamental la interacción radiación materia, en el sistema que por antonomasia constituyen los átomos en presencia de campos de luz láser. Mas específicamente el interés de mi actividad de investigación esta centrado en el estudio espectroscópico de átomos confinados en los intersticios de materiales dieléctricos porosos. Esta área de investigación en la que me introduje de forma prácticamente prospectiva durante mi formación de doctorado, hoy en día se ha transformado en una de las líneas de investigación del GEL.

El abordaje de este sistema-problema es originado en la emergencia de nuevos fenómenos físicos, que se han observado cuando el confinamiento de vapores atómicos modifica la interacción entre estos y los campos. Como por ejemplo absorción sub-Doppler [S.Briaudeau et al. PRA, 59, 03723 1999], o efecto Dicki , observados en vapores átomicos confinados en 1 dimensión (D) en las llamadas celdas finas [G.Dutier et al. EL 63 35 2003] . También se ha comenzado ha estudiar vapores atómicos confinados en 2D dentro de fibras huecas[A .Ghosh et al. PRL 97 023603 2006], quedando aún por explorar confinamientos de 3D dimensiones como sería el caso de los átomos en medios porosos. Además la espectroscopía de átomos confinados ha sido propuesta como un abordaje novedoso para el estudio de los procesos fundamentales de la interacción átomo-superficie [M.Fichet et al. EL 77 54001 2007] Paralelamente, el estudio espectroscópico de átomos con campos desordenados (speckle de la luz láser que se desarrolla dentro del medio poroso), es un tema prácticamente inexplorado que presenta un conjunto de problemas originales y básicos de los que existen muy pocos antecedentes.

En los últimos años ha habido un creciente interés en la miniaturización de muchos instrumentos que utilizan como basamento la interacción de átomos con campos, como por ejemplo referencias de frecuencias atómicas, relojes atómicos, magnetómetros atómicos, giróscopos atómicos, o trampas de átomos [S.Du et al. PRA 70 053606 2004], con el fin último de integrados en sistemas electrónicos pequeños. Estos esfuerzos tecnológicos añaden un interés adicional para comprender los fenómenos físicos que emergen al confinar los átomos. También recientemente existe un gran auge en el desarrollo de dispositivos ópticos como espectrómetros, resonadores ópticos, celdas solares [D.SWiersma Nat. Phot. 7 188 2013 y sus referencias] que muestran ventajas tecnológicas al utilizar campos desordenados, lo que a su vez provoca un interés adicional en comprender como son los procesos físicos en campos desordenados.

En particular en mis trabajos de investigación contribuí a la elaboración de los primeros sistemas de átomos confinados en medios porosos, desarrollando técnicas originales para la fabricación de estos sistemas. En los primeros estudios espectroscópicos realizados, he contribuido a entender los mecanismos que determinan la transmisión de la luz resonante en el medio desordenado. Pusimos de manifiesto la existencia de una compensación entre fluorescencia y absorción de los átomos en el medio, así como su vinculación con el decaimiento no radiativo de los átomos que colisionan con las paredes de los insterticios [ S.Villalba et al. OPT. LETT38 193 2013 ]. Estos resultados permiten extraer de la información espectral una medida de la relación área-volumen de los intersticios de las celdas porosas.
He contribuido también al estudio de la señal de backscattering, donde observarmos estructuras sub-Doppler que muestran que este sistema podría constituirse en un candidato a ser miniaturizable para la fabricación referencias de frecuencias[ S.Villalba et.al. Phys. Rev. A 89 023422 2014].
Otro aspecto que he contribuido a estudiar, es la respuesta no lineal del sistema atómico confinado en el medio poroso cuando dos campos desordenados e incoherentes de bombeo y sonda interactúan con él. En el modelo que presentamos, para describir las formas de línea observadas, son centrales dos ingredientes esenciales, el desorden de los campos que interaccióna con los átomos y el confinamiento de estos[ S.Villalba et.al. Phys. Rev. A 90 052518 2014].

Por último también he trabajado para comprender el proceso de desorción inducida por luz(LIAD) de átomos en materiales nanoestructurados, donde mostramos que la difusión de los átomos cumple un rol central [S.Villalba et al. Phys. Rv. A 81, 032901 2010] [S.Villalba et al, Phys. Rev. A, 82, 056902 2010].

Grado y Fecha de Ingreso al RDT

Grado 2 / Desde: 2015-07-08

Programa: Científico Proveniente del Exterior

El cargo NO se enmarca en este programa

Participa de Grupo Autoidentificado

No participa de ningún grupo autoidentificado

Observaciones

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