Áreas y grupos de investigación

Áreas de investigación

El departamento de física realiza investigación en las siguientes grandes áreas:

Al final puede verse una lista de todos los grupos de investigación.


Física molecular

En el DF funcionan diversos grupos que estudian física atómica, molecular, y estructura electrónica. El área de física molecular cuenta con una amplia historia en el DF, y sus profesores e investigadores tienden un puente entre la física y la química. El grupo de estructura molecular, del que forman parte los profesores Rubén Contreras, Claudia Giribet y Martín Ruiz de Azua, desarrolla métodos para estudiar la estructura electrónica molecular y su respuesta magnética. En la misma área, el profesor Roberto Bochicchio estudia como extraer información físico-química de sistemas atómicos y moleculares a partir de unos pocos parámetros asociados a la distribución de partículas y agujeros. Horacio Grinberg estudia efectos no-clásicos en modelos de spin no lineales, en temas que tienen una fuerte conexión con óptica cuántica y fotónica. Las profesoras Cristina Caputo y Marta Ferraro estudian la estructura y diseño de clusters y materiales, incluyendo el estudio de la respuesta de sistemas nanoscópicos en presencia de campos electromagnéticos, y la predicción de la estructura de cristales con aplicaciones farmacológicas. En el área también trabaja Diego Alcoba, Gabriel Pagola, Vladimir Rodríguez Chariarse, e investigadores del CONICET. La investigación del DF en esta área se realiza combinando teoría con métodos numéricos y simulaciones, y con colaboraciones con grupos en otras instituciones que realizan caracterización en el laboratorio.

 

Óptica y fotónica

El DF cuenta con una amplia historia en el área de óptica y fotónica, con tres laboratorios sólidamente equipados, y con fuertes grupos teóricos. Los profesores Andrea Bragas y Hernán Grecco (ganador del premio de la ANCEFN 2013), en el laboratorio de electrónica cuántica, estudian la interacción de la luz con la materia en la escala nanométrica, desarrollan nuevas herramientas de inspección y sensado óptico, y también llevan adelante proyectos interdisciplinarios en la interfaz con la biología. Este laboratorio generó diversas patentes, y dio origen a una empresa incubada por la facultad. En el laboratorio de procesado de imágenes, los profesores Claudio Iemmi y Silvia Ledesma trabajan en el procesado óptico de señales y en el diseño de elementos ópticos difractivos programables. Entre otras aplicaciones realizan redireccionamiento de haces láser, reconocimiento de formas y características, microscopía holográfica, encriptación de imágenes, y simulación de algoritmos cuánticos. El centro de microscopías avanzadas, dirigido por Lia Pietrasanta, es un centro de la facultad que funciona en el ámbito del DF, y que forma parte del Sistema Nacional de Microscopía del MINCyT. En el área de óptica y fotónica experimental también trabaja Gabriela Capeluto y varios investigadores CONICET.

En los grupos teóricos, el grupo de electromagnetismo aplicado, del que forman parte Ricardo Depine, Diana Skigin y Marina Inchaussandague, estudia la interacción entre la radiación electromagnética y la materia con dimensiones comparables con la longitud de onda de la radiación Recientemente expandieron sus investigaciones para considerar también la caracterización de fenotipos de organismos biológicos a partir de conceptos de cristales fotónicos.

 

Fluidos y plasmas

El estudio de la dinámica de fluidos y plasmas en el DF cubre un gran número de temas y aplicaciones. En el grupo de flujos astrofísicos, Sergio Dasso, Pablo Dmitruk, Daniel Gómez y Pablo Mininni (ganador de los premios de la ANC 2008, Houssay 2010 e ICTP 2012) abarcan diversos aspectos de la física de fluidos y la turbulencia, con aplicaciones muy diversas que van desde los flujos atmosféricos y oceánicos hasta flujos en física espacial y astrofísica (ver mas abajo). Recientemente, el grupo inició la construcción de un nuevo laboratorio de dinámica de fluidos para investigación, con un fuerte foco en problemas atmosféricos y oceánicos, y en donde trabaja Pablo Cobelli.

En el ámbito del DF funciona el Instituto de Física del Plasma (INFIP), dependiente de la facultad y del CONICET, que cuenta con dos laboratorios en donde se realizan investigaciones puras y aplicadas en física del plasma y de materiales, incluyendo el tratamiento y el recubrimiento de superficies metálicas por plasmas, el modelado de plasmas de baja y alta temperatura, el estudio de física de plasma focus, y otros temas afines en dinámica de fluidos y plasmas. Allí trabajan Hector Kelly, Fernando Minotti, Adriana Márquez, Luis Bilbao y Cesar Moreno. Cabe destacar que Cesar Moreno ganó el premio INNOVAR 2006 por desarrollar nuevas técnicas para radiografías con de rayos X.

En los últimos años Esteban Calzetta inició también líneas de investigación en el área de fluidos motivadas por diferentes aplicaciones industriales.


Astrofísica y geofísica

El departamento cuenta con diversos grupos que se dedican plenamente a temas de astrofísica y geofísica, o que consideran problemas afines como parte de su investigación. El grupo de geofísica ambiental y aplicada, dirigido por Ana Osella, realiza estudios sobre propiedades de suelos y prospección geofísica. Entre otros proyectos, caracterizan trazadores salinos en reservorios y detectan sitios contaminados en zonas urbanas y rurales a partir de trabajos de campo.

El grupo de flujos astrofísicos estudia flujos en diversos objetos astrofísicos y en física espacial incluyendo discos de acreción alrededor de objetos compactos, generación de campos magnéticos en estrellas, y dinámica del medio interplanetario. Los estudios combinan simulaciones numéricas con el análisis de datos provenientes de diversas sondas en el marco de misiones espaciales internacionales.


Física de partículas y de altas energías

El DF cuenta con un gran número de investigadores en las áreas de partículas y física de altas energías, y varios de ellos forman parte de grandes colaboraciones internacionales. Esta área aporta también un número grande de las publicaciones del DF.

En el grupo de física experimental de altas energías, Ricardo Piegaia y Gustavo Otero y Garzón forman parte del experimento ATLAS en el CERN, donde trabajan en la calibración del calorímetro, en la medición de la resolución en energía de los jets, y en la búsqueda de evidencia de supersimetría. También forman parte de la colaboración del Observatorio Auger para  medir el flujo de neutrinos y fotones cósmicos de ultra alta energía.

En el área de fenomenología de altas energías, campos y cuerdas, Daniel De Florian (ganador del premio Houssay 2005 y ANCEFN 2007) y Rodolfo Sassot trabajan en el grupo de física de altas energías en la búsqueda del bosón de Higgs en colisionadores hadrónicos, en cromodinámica perturbativa, y en el estudio de la estructura del nucleón y del spin del protón. En la misma área, los profesores Gastón Giribet (ganador del premio de la ANCEFN 2012) y Carmen Nuñez estudian teoría de cuerdas, teorías de campos conformes, y la aplicación de las mismas al estudio de la correspondencia AdS/CFT.  Finalmente, Esteban Calzetta estudia teoría de campos fuera del equilibrio, con interés en el universo temprano, en colisiones de iones pesados a altas energías, y en gases atómicos ultrafríos.

El área cuenta además con Ezequiel Álvarez, Carlos Schat y varios investigadores CONICET trabajando en temas afines, o llevando adelante sus propias líneas de investigación.


Cosmología y gravitación

En el área de cosmología y gravitación en el DF trabajan Luis Chimento en temas de relatividad general y cosmología, y Claudio Simeone y colaboradores en extensiones de la relatividad general. Varios profesores del DF con dedicación simple realizan investigación en estos temas en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE).


Información cuántica

El Departamento de Física cuenta con un grupo de profesores e investigadores muy activo en esta área. El grupo de Juan Pablo Paz (ganador de los premios Bunge y Born 2010, TWAS 2012 y Konex 2013) en información cuántica y fundamentos realizó progresos interesantes en el estudio del entanglement cuántico y en la física del proceso de decoherencia, con colaboraciones experimentales con laboratorios fuera del DF. En estrecha colaboración, Diego Wisniacki y Augusto Roncaglia trabajan en diferentes aspectos de la decoherencia cuántica, en caos cuántico, y en fundamentos de la mecánica cuántica. Fernando Lombardo estudia teoría de campos bajo la influencia de condiciones externas, con especial interés en la electrodinamica cuántica en cavidades y el efecto Casimir estádico y dinámico. También estudia sistemas cuánticos abiertos, con interés en las correcciones inducidas por entornos en las fases de Berry. En esta área se desempeñan también Paula Villar y diversos investigadores CONICET.

 

Física de sistemas biológicos

Esta área, interdisciplinaria y de desarrollo reciente en el departamento, ha tenido un rápido crecimiento. En los últimos años, aportó al DF varias publicaciones en revistas de muy alto impacto. Nuestra facultad tiene características únicas con tres departamentos docentes y varios institutos en el área de biología, y el DF brinda regularmente diversos cursos para complementar el conocimiento formal en física de nuestros graduados con el conocimiento de técnicas y problemas contemporáneos en biofísica.

En el DF funciona el laboratorio de sistemas dinámicos, dirigido por Gabriel Mindlin (ganador de los premios Bunge y Born 2004 e ICTP 2004), que cuenta con una fuerte línea de investigación teórico-experimental para caracterizar los procesos dinámicos, neurológicos y físicos en el canto de los pájaros y en la producción de la voz. Gabriel Mindlin ha escrito un libro en el tema, The physics of birdsongs”, publicado por Springer, y otro libro junto con el profesor Hernán Solari, “Nonlinear dynamics: a two way trip from physics to math”, publicado por IOP.

La profesora Silvina Ponce Dawson, en el grupo de física biológica y fotofisiología, busca combinar modelos matemáticos y experimentos para entender mecanismos de señalización a nivel intracelular. El grupo estudia señales de calcio, involucradas en innumerables procesos de relevancia fisiológica.

El DF tiene también un gran número de investigadores trabajando en el área de biofísica, y laboratorios y grupos provenientes de otras áreas tienen líneas de investigación afines (por ejemplo, Andrea Bragas, Hernán Grecco, Hernán Solari, Ariél Chernomoretz y Pablo Balenzuela).


Mecánica estadística y sistemas complejos

El área de mecánica estadística y de sistemas complejos en el DF tiene fuertes vínculos con otras áreas de investigación del departamento. Susana Hernández (fellow de APS y ganadora del premio Rebeca Gerschman 2010), Pablo Capuzzi y otros colaboradores estudian física estadística y materia condensada con un fuerte interés en sistemas complejos y en líquidos cuánticos. Por otro lado, el grupo de estudios básicos e interdisciplinarios, con Pablo Balenzuela, Ariél Chernomoretz, Claudio Dorso (co-autor del libro "Lecture notes on phase transformations in nuclear matter", editado por World Scientific), y Hernán Solari, utiliza herramientas de mecánica estadística y teoría de redes para estudiar una gran variedad de temas que incluyen modelos epidemiológicos de mosquitos, dinámica de masas, dinámica cerebral, temas de bioinformática, y transiciones de fase en estrellas de neutrones. Hernán Solari es también el creador de la fase de Solari-Kochetov, usada para la propagación semiclásica de estados coherentes de spin, y autor junto con Mario Natiello del libro "The user's approach to topological methods in 3D dinamical systems", editado por World Scientific.

Esteban Calzetta y sus colaboradores en el grupo de teoría de campos fuera del equilibrio desarrollan herramientas para describir procesos dinámicos en sistemas extendidos. Su investigación busca identificar en una situación dada cuáles son las variables estadísticas más adecuadas para describir la evolución de un sistema, si el mismo va a alcanzar un equilibrio, y en cuanto tiempo. En este tema, Esteban Calzetta escribió el libro “Nonequilibrium quantum field theory” editado por Cambridge Univ. Press.


Materia condensada

El departamento de física cuenta con un amplio grupo de materia condensada, y con un laboratorio de bajas temperaturas fuertemente equipado. Ambos grupos trabajan en forma conjunta, con una interesante sinergia teórico-experimental, en una colaboración sostenida que ha dado resultados muy valiosos.

En el grupo teórico de materia condensada, los profesores Liliana Arrachea, Gustavo Lozano, Marcelo Rozenberg y Pablo Tamborenea y sus colaboradores (entre los que se encuentra Guillermo Quinteiro) estudian sistemas fuertemente correlacionados, aplicaciones de teoría de campos a material condensada, sistemas desordenados, fenómenos de switching resistivo, control cuántico en sistemas nanoestructurados, e interacción de luz con momento angular orbital.

En el laboratorio de bajas temperaturas, Carlos Acha, Victoria Bekeris y Gabriela Pasquini estudian la dinámica de vórtices en superconductores, física de material condensada en forma experimental, y desarrollan técnicas de altas presiones para el  estudio de la superconductividad de alta temperatura y de la magnetorresistencia colosal. Cabe destacar que Carlos Acha y Marcelo Rozenberg compartieron con investigadores de otras instituciones un premio INNOVAR 2012 por el desarrollo de una nueva tecnología para realizar memorias electrónicas rápidas y permanentes.


Física de materiales

La profesora Silvia Goyanes (ganadora de premio Iberoamericano a la innovación y el emprendimiento 2010 y de una mención L’Oréal-UNESCO 2012), estudia en el laboratorio de polímeros y materiales compuestos la física de los materiales poliméricos, nanoestructuras y nanomateriales, y estudia fenómenos de transporte en los mismos. Además, en el laboratorio realizan caracterización espectroscópica y mecánica de materiales, y procesamiento y caracterización de nuevos materiales basados en polímeros. Este laboratorio del DF ha generado un gran número de patentes, y cuenta con diversos convenios firmados con empresas privadas.

El laboratorio de bajas temperaturas también realiza investigaciones relacionadas con el área de la física de materiales.


Lista de todos los grupos de investigación