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Coherent control of nonlinear optical processes in individual nanoparticles

  • Accanto, Nicolò
Nanophotonics aims to understand and control the interaction of light-matter at the nanometer scale. Boosted by the development of nanotechnology and nanofabrication, nanophotonics is a thriving research field, with applications in areas as diverse as optical communications, biological imaging, super-resolution microscopy and photovoltaics. For the design of specific structures and the development of new applications, it is vital to study and understand the basic ultrafast dynamical interactions of light with individual nanoparticles (NPs). The practical realization of experiments in which single nanoparticles are addressed with temporal resolution on the femtosecond scale is very demanding. The first goal of this thesis is to develop a robust and easy to operate experimental scheme, based on the combination of ultrashort phase-controlled laser pulses and high-resolution optical microscopes, which allows the desired ultrashort laser pulses to be delivered to localized nanometric volumes. Not only do we need to observe, but also to manipulate ultrafast light-matter interactions at the nanoscale by using precisely tailored laser fields, a concept that is often referred to as coherent control. The main goal of the thesis is to extend coherent control concepts, so far mainly applied to ensembles of systems, to the manipulation of ultrafast light-matter interactions in individual nanoparticles. Experimentally, this is realized by using ultrashort laser pulses, whose spectral phase can be precisely controlled, and measuring nonlinear optical responses from individual nanoparticles. The NPs investigated in this thesis can be divided into two categories: coherent and incoherent NPs. Coherent NPs present an intrinsic resonant response, in amplitude and phase, which can be resolved and controlled by the laser field. Resonant plasmonic nanoantennas constitute the main example of coherent NPs studied in the thesis. Incoherent NPs can be either non-resonant, or characterized by a very broad (much broader than the laser spectrum) resonance. Dielectric nonlinear NPs and semiconductor quantum dots (QDs) with broad absorptions are the incoherent NPs addressed here. Incoherent NPs are of crucial importance in this thesis. Based on the second harmonic generation (SHG) from incoherent dielectric NPs, a novel method to obtain full control of ultrashort pulses on a sub-diffraction-limited area is demonstrated. Successively, by using single semiconductor QDs and a novel optimization algorithm, a closed loop coherent control scheme capable of addressing single molecules and quantum emitters is realized and tested. Nonlinear interactions in plasmonic nanoantennas, depend both on the laser field and on their resonant response. Two different nonlinear responses, excited by ultrashort phase-controlled pulses, are studied: the SHG and the two-photon absorption (TPA). By studying the SHG, a precise measurement of the plasmon resonance in nanoantennasis performed, retrieving both spectral phase and amplitude. By using phase control, the possibility of using plasmonic nanoantennas for an improved imaging technique based on multicolor second harmonic labels is discussed and demonstrated. By investigating the TPA process, the presence of a coherent regime, only accessible by ultrashort pulses, is demonstrated. Finally the realization of a highly sensitive closed loop coherent control experiment on single nanoantennas is presented. The combined progress in nanotechnology and the ability discussed in this thesis to manipulate ultrafast nanoscale dynamics using light can lead the way towards new fascinating routes in the field of nanophotonics. The switching of light from one side to another of an asymmetric nanostructure, the selective investigation of different NPs at different times, the realization of super-resolution optical microscopy with femtosecond temporal resolution, are just few of the promising applications, La nanofotónica se ocupa del estudio de las interacciones entre la luz y la materia en la escala nanométrica. Impulsada por el enorme progreso en la nanotecnología, la nanofotónica se ha convertido en un campo de investigación muy próspero, con aplicaciones en la comunicación óptica, la microscopía de superresolución y la fotovoltaica. Las interacciones fundamentales entre luz y nanopartículas individuales tienen que ser estudiadas con el fin de desarrollar nuevas aplicaciones y diseñar mejores estructuras. Sin embargo, en la práctica, resulta difícil realizar experimentos que estudien nanopartículas individuales con alta resolución temporal. El primer reto de esta tesis es el desarrollo de un equipo experimental adecuado, basado en la combinación de pulsos láseres ultracortos controlados en fase y microscopios ópticos de alta resolución, que permita hacer llegar los correctos pulsos a las correctas áreas nanométricas. El objetivo de este trabajo no es solo observar, sino también controlar activamente las interacciones entre nanopartículas individuales y campos láseres precisamente diseñados. Este concepto se define normalmente como control coherente y ha sido hasta ahora principalmente aplicado a los estudios de conjuntos de átomos, moléculas y nanopartículas. El objetivo principal de este estudio es extender el control coherente a la manipulación de las interacciones ultrarrápidas entre la luz y nanopartículas individuales. En los experimentos descritos, esto se consigue utilizando pulsos ultrarrápidos controlados en fase y detectando procesos ópticos no-lineales en nanopartículas individuales. Las nanopartículas (NPs) estudiadas en esta tesis se pueden dividir en dos categorías: NPs coherentes e incoherentes. Las NPs coherentes presentan resonancias que pueden ser medidas y controladas por el campo láser. Las nanoantenas plasmónicas constituyen el ejemplo principal de NPs coherentes estudiadas en esta tesis. Las NPs incoherentes pueden ser no resonantes o caracterizadas por resonancias espectralmente muy anchas (más anchas que el espectro láser). Las NPs incoherentes estudiadas son las NPs dieléctricas y los puntos cuánticos de semiconductores con espectros de absorción muy anchos. Las NPs incoherentes son de importancia fundamental. El método desarrollado en esta tésis que permite controlar pulsos ultracortos en áreas nanométricas se basa en la detección del segundo armónico producido por NPs dieléctricas. Así mismo, utilizando puntos cuánticos individuales y un novedoso algoritmo de optimización, se realiza un experimento de control coherente capaz de manipular incluso moléculas individuales a temperatura ambiente. Las interacciones no-lineales en nanoantenas plasmónicas dependen del campo láser y también de sus resonancias. En esta tesis se estudian dos tipos de procesos no-lineales en nanoantenas utilizando pulsos ultracortos controlados en fase: la generación de segundo armónico (SHG) y la absorción de dos fotones (TPA). Estudiando el SHG se demuestra que: las componentes de fase y amplitud de las resonancias plasmónicas pueden ser medidas con precisión y que las nanoantenas pueden utilizarse como marcadores de SHG para realizar una técnica novedosa de imágenes biológicas. Finalmente, estudiando la TPA, se demuestra la presencia de un régimen coherente accesible por pulsos ultracortos y se realiza un experimento de control coherente de elevada sensibilidad en nanoantenas individuales. Combinando el progreso en la nanotecnología y la capacidad de manipular procesos ultrarrápidos en la escala nanométrica utilizando campos láseres, se pueden observar nuevos e interesantes fenómenos en la nanofotónica. Desplazar la luz de un sitio a otro de una nanoestructura, estudiar selectivamente diferentes NPs en distintos instantes, realizar microscopía de superresolución con alta resolución temporal, son algunas de las posibles aplicaciones.

Proyecto:

La prueba en el proceso de consumidores y usuarios

  • Mollar Piquer, María Pilar
El trabajo introduce la legislación básica de derecho de consumo, analiza los diferentes tipos de acciones que se pueden plantear y tras una mención al arbitraje y la mediación en los procesos de consumo, habla del procedimiento y se adentra en la prueba en el proceso para a continuación analizar la prueba específica a llevar a cabo en los procesos de consumo, tanto en relación a los medios, como al objeto de la prueba para que se pueda lograr una sentencia favorable al consumidor. Trata además la prueba en concretos procesos de consumo, como los de productos defectuosos, publicidad ilícita, competencia desleal, claúsulas abusivas o productos financieros, entre otros. Existe además una especialización en la prueba de consumo relativa a las presunciones y al recurso a la inversión de la carga de la prueba que también son objeto de análisis., This work introduces the basic consumer regulation, It analize differents law action to begin the consumer process and It does a mention about consumer arbitretment and mediation. It talks too about the consumer process, and It introduces the proof in the civil procedure and especifie the consumer procedure proof, in relation with the kind of proof, and about the concret proof that we ought to practice to get a good consumer resolution. Moreover this work talks about the proof in defective products, ilegal advertising, unfair competition, abusive clauses or financial products.

Proyecto:

Identification of novel mechanisms in human breast cancer lung metastasis and chemoresistance

  • Arenas Lahuerta, Enrique Javier
Breast Cancer (BC) is one of the major causes of cancer deaths in women. BC is a heterogeneous disease, and within the heterogeneity of the tumor, Tumor-Initiating Cells (TICs) have been reported as important drivers in tumor initiation and progression. On the basis of these observations, we hypothesized that TICs contribute to BC metastasis, as well to chemoresistance. Through genetic, transcriptomic, molecular and therapeutic analyses of tumor xenografts, BC cell lines, and/or human tumors, in this thesis we first demonstrate that RARRES3, a lung metastatic suppressor gene, prevents adhesion to the lung parenchyma and the initiation of metastatic lesions by enforcing the retention of differentiation features and that this retention is driven by its PLA1/2 catalytic activity. These results indicate that RARRES3 genetic activity blocks both tissue-specific metastasis to the lung and metastatic initiation properties. Next, we dissected functional interplay between stem cell (SC)-like master regulator genes (EVI1 and SOX9) and resistance to mTOR inhibitors, which leads to an aggressive metastatic cancer phenotype. Collectively, the data shown in this thesis depict novel evidence regarding the role of tumor initiation properties in: I) BC progression and metastasis; II) how cancer progression is functionally linked to resistance to mTOR; and III) how resistance to therapy driven by tumor initiation properties may eventually produce an aggressive cancer phenotype., El cáncer de mama (BC, de sus siglas en inglés) es una de las mayores causas de muerte por cáncer en mujeres. El cáncer de mama es una enfermedad heterogénea, y en la heterogeneidad del tumor, las células iniciadoras tumorales (TICs, del inglés) han sido asociadas como importantes responsables en la iniciación y progresión tumoral. Basándonos en estas observaciones, nuestra hipótesis es si estas células contribuyen en la metástasis y quimioresistancia en el cáncer de mama. A través de análisis genéticos, transcriptómicos, moleculares y terapéuticos en xenoinjertos tumorales, líneas celulares y tumores humanos, en esta tesis hemos revelado en primer lugar que RARRES3, es un gen de supresión metastática en pulmón, que previene la adhesión al parénquima pulmonar y la iniciación de lesiones metastáticas, imponiendo las características de diferenciación, y cuya retención es causada por la actividad catalítica PLA1/2. Estos resultados indican que la actividad genética de RARRES3 bloquea específicamente la metástasis a pulmón y las propiedades de iniciación metastática. Además, hemos descrito una relación entre las los genes con características de autorenovación (EVI1 y SOX9) y resistencia a inhibidores de mTOR, que termina con una fenotipo más agresivo y metastático. Conjuntamente, los datos mostrados en esta tesis demuestras evidencias novedosas relacionadas con las propiedades de iniciación tumoral en distintos contextos: I) progresión y metástasis en el cáncer de mama; II) como la progresión tumoral está funcionalmente relacionada con la resistencia a inhibición de mTOR; y III) como la resistencia a terapia que está desencadenada por estas propiedades de iniciación tumoral pueden al final producir un fenotipo más agresivo y metastático

Proyecto:

Evaluación de los impactos antrópicos en los ríos mediterráneos: bioindicadores, biomarcadores e índices de calidad biótica

  • Colin Muñoz, Nicole
Los ríos mediterráneos han experimentado una larga historia de impactos antropogénicos, incluyendo la captación de agua, la contaminación y la liberación de especies no nativas. Es crítico detectar, monitorear y evaluar estos impactos para desarrollar estrategias de manejo efectivas y proteger la fauna altamente endémica y en peligro de extinción de estos ecosistemas. Los actuales esquemas oficiales de biomonitoreo están firmemente arraigados en los llamados índices de calidad biótica (ICBs), que utilizan taxones acuáticos como indicadores de la degradación ambiental. Para el cumplimiento de la Directiva Marco Europea del Agua, se han desarrollado más de 200 IBQ en los Estados miembros para adaptar esta filosofía de monitoreo a las particularidades de cada tipología de río. A pesar de su fácil aplicabilidad, la capacidad diagnóstica de estos protocolos es limitada en sistemas de baja riqueza de especies, como las comunidades de peces de los ríos mediterráneos. Además, estos protocolos han demostrado ser aproximaciones diagnósticas gruesas a nivel comunitario que típicamente no logran detectar efectos sutiles en el nivel del organismo. En el mejor de los casos, cuando detectan deficiencias, es probable que sea demasiado tarde para tomar medidas de conservación para evitar la extinción local. Considerando que las poblaciones de peces de agua dulce están disminuyendo en todo el mundo, existe la necesidad urgente de desarrollar herramientas de monitoreo más efectivas. Además, es necesario armonizar mejor los esquemas actuales de monitoreo con la teoría ecológica para mejorar nuestra capacidad predictiva de cómo las actividades humanas, incluyendo el cambio global, afectan los ríos mediterráneos y sus servicios ecosistémicos. El objetivo principal de esta tesis doctoral es explorar la idoneidad de las herramientas alternativas de biomonitoreo en los ríos mediterráneos, así como identificar las combinaciones de estresores que puedan intensificar el impacto ecológico de las actividades humanas en la biota. Utilizamos un enfoque multidisciplinario basado en ICBs (Capítulo 1), diversidad de rasgos funcionales (Capítulo 2), y biomarcadores (Capítulos 3 y 4), que mostró claramente el poder de diagnóstico superior de las herramientas alternativas de biomonitoreo.

Proyecto:

Thermodynamics and quantum correlations

  • Perarnau Llobet, Martí
Thermodynamics traditionally deals with macroscopic systems at thermal equilibrium. However, since the very beginning of the theory, its range of applicability has only increased, nowadays being applied to virtually every field of science, and to systems of extremely different size. This thesis is devoted to the study of thermodynamics in the quantum regime. It contains original results on topics that include: Work extraction from quantum systems, fluctuations of work, the energetic value of correlations and entanglement, and the thermodynamics of closed quantum many body systems. First, we study work extraction from thermally isolated systems. Here the notion of passive states naturally arises, as those quantum states from which no work can be extracted. We start by characterising the set of passive states, and find the most energetic passive states, a dual family to the well known Gibbs (or thermal) states. Remarkably, passive states have the property of activation: When considered as a whole, several copies of passive states can become nonpassive. We study the dynamics of activation processes, and find a relation between the entanglement generated and the speed of the process. Next, we consider the possibility of extracting work from a system using an auxiliary thermal bath. In this case, according to the second law of thermodynamics, the amount of work is bounded by the free energy difference. We develop corrections to this law which arise from the finite size and the structure of the bath. We go on by studying the fluctuations of work. Fluctuations are particularly relevant for small systems, where their relative size is comparable to the average value itself. However, characterising the fluctuations in the quantum regime is particularly difficult, as measurements generically disturb the state. In fact, we derive a no go result, showing that it is not possible to exactly measure the fluctuations of work in quantum coherent processes. Despite this result, we develop a new scheme that allows for their approximate measurement. An important part of this thesis is devoted to the relation between quantum correlations and work. We start by considering a set of correlated states which are thermal at the local level, in which case the extractable work can only come from the correlations. We compute the amount of work that can be stored in entangled, separable and correlated states with a fixed entropy, by finding the corresponding optimal states and protocols. These results provide fundamental bounds on the potential of different type of correlations for work storage and extraction. Next, we consider the converse scenario, and study the creation of correlations from thermal states. We find thresholds on the maximal temperature for the generation of entanglement. We also work out the minimal work cost of creating different types of correlations, including total correlations, entanglement, and genuine multipartite entanglement. Finally, we study the thermodynamics of closed quantum systems. Here we use one of the most important recent insights from the study of equilibration in quantum systems: Closed many body systems do not equilibrate, but can be effectively described as if they had equilibrated when looking at a restricted, physically relevant, class of observables. Importantly, the corresponding equilibrium state is not necessarily a Gibbs state, but may be very well given by a Generalized Gibbs ensemble state. With this in mind, we develop a framework for studying entropy production and work extraction in closed quantum systems., La termodinàmica va néixer com una teoria dedicada a l'estudi de cossos macroscòpics en equilibri tèrmic. A partir d'aquell moment, l'abast de la teoria no ha deixat d'augmentar, aplicant-se en l'actualitat a gran part de les disciplines científiques, així com a objectes de mides extremadament diferents. La present tesis està dedicada a l'estudi de la termodinàmica de sistemes quàntics. Conté resultats originals en diferents temes, que inclouen l'extracció de treball de sistemes quàntics, les fluctuacions de treball, la relació entre l'energia i les correlacions quàntiques, i la termodinàmica de sistemes de molts cossos. La primera part de la tesis està dedicada a l'estudi de l'extracció de treball de sistemes quàntics. En aquest context la noció d'estat passiu (un estat del qual no es pot extreure treball) és fonamental. Primer de tot, caracteritzem el conjunt d'estats passius, i en particular trobem els més energètics, que es troben a l'altre extrem dels estats tèrmics (o de Gibbs). Notablement, els estats passius poden ser activats, en el sentit que es pot extreure treball d'un conjunt suficientment gran de còpies d'un estat passiu. Estudiant en detall l'esmentat procés d'activació, trobem una relació entre la velocitat del procés i l'entrellaçament generat. Seguidament, considerem la possibilitat d'extreure treball d'un sistema utilitzant un bany tèrmic. En aquest cas, d'acord amb la segona llei de la termodinàmica, la quantitat de treball està limitada per l'energia lliure. Per sistemes quàntics, en molts casos no és possible extreure tota l'energia lliure, i desenvolupem correccions de la segona llei que depenen només de la mida del bany i de la seva estructura. A continuació estudiem les fluctuacions termodinàmiques (en particular del treball), que són especialment rellevants per sistemes microscòpics. La seva descripció en el règim quàntic és especialment difícil, donat que les mesures tenen un efecte invasiu en l'estat. De fet, mostrem que és impossible mesurar exactament les fluctuacions d'energia en processos que involucren coherència quàntica. Malgrat aquest resultat, també desenvolupem un sistema per mesurar les fluctuacions del treball de forma aproximada. Una part important d'aquesta tesis està dedicada a la relació entre les correlacions (quàntiques) i el treball. Comencem considerant un conjunt d'estats correlacionats, que individualment es troben en un estat tèrmic. La motivació és que en aquest cas el treball contingut en els estats prové únicament de les correlacions. En aquest escenari, calculem la quantitat de treball que es pot extreure d'estats entrellaçats, estats separables i estats correlacionats amb una determinada entropia. És a dir, calculem el treball màxim que es pot extreure de les correlacions, tan clàssiques com quàntiques. A continuació, considerem el procés invers, és a dir, la creació de correlacions en estats tèrmics. En aquest cas derivem límits en la temperatura màxima per poder crear diferents tipus entrellaçament, i el corresponent cost energètic. Finalment, estudiem la termodinàmica de sistemes de molts cossos. Aquí fem servir un dels resultats més importants relacionats amb l'equilibració en sistemes quàntics: sistemes quàntics tancats que involucren moltes partícules no arriben a l'equilibri, però es comporten com si hi haguessin arribat per la majoria d'observables (incloent observables rellevants des d'un punt de vista físic com l'energia). Tanmateix, el corresponent estat d'equilibri no és sempre tèrmic, i a vegades només es pot descriure mitjançant un estat generalitzat de Gibbs (GGE). La nostra contribució consisteix en desenvolupar un formalisme que permet estudiar la producció d'entropia i l'extracció del treball en estats GGE, el qual apliquem a sistemes de fermions.

Proyecto:

Television dialogue and subtitling: a corpus-driven study of police procedurals

  • Arias Badia, Blanca
The specialised literature has suggested the intermediate position of television dialogue and subtitling along the continuum from spoken to written language (e.g. Díaz-Cintas 2003; Quaglio 2009; Forchini 2012). This dissertation adopts a corpus-driven methodology to tackle this issue from a descriptive, contrastive point of view. It reports on results of the analysis of the Corpus of Police Procedurals (CoPP), a corpus containing the transcribed dialogue (EN) and the DVD subtitling (ES) of fifteen episodes of three contemporary police procedurals, namely Dexter (Showtime, 2006), The Mentalist (Warner Bros, 2008), and Castle (ABC, 2009). A selection of syntactic and lexical features typically attributed to either poles of the continuum have been scrutinized from a quantitative and a qualitative approach. The statistical basis of the quantitative study allows identification of patterns of behaviour (i.e. norms) on the dialogue creators’ and the subtitlers’ part. Qualitative lexical analysis adapts the corpus pattern analysis (CPA) methodology proposed by Hanks (esp. 2004, 2013a), to date used for lexicographic purposes only, for the study of lexical exploitation, i.e. creativity, in this type of texts., La bibliografía especializada ha sugerido la posición del diálogo televisivo y del subtitulado como géneros intermedios en el continuo oralidad-escritura (p. ej. Díaz-Cintas 2003, Quaglio 2009; Forchini 2012). Esta tesis adopta la metodología corpus-driven (‘dirigida por el corpus’) para abordar esta cuestión desde un punto de vista descriptivo y contrastivo, a partir del análisis del Corpus of Police Procedurals (CoPP), un corpus compilado para los propósitos de esta investigación que contiene, alineados, el diálogo (EN) y el subtitulado para DVD (ES) de quince capítulos de tres series de ficción policíaca procesal contemporáneas: Dexter (Showtime, 2006), El mentalista (Warner Bros, 2008) y Castle (ABC, 2009). Una selección de rasgos sintácticos y léxicos prototípicamente atribuidos a ambos polos del continuo han sido examinados tanto cuantitativa como cualitativamente. La base estadística de los análisis cuantitativos llevados a cabo revela patrones de comportamiento (normas) en los creadores del diálogo ficcional y en sus traductores. El análisis cualitativo del léxico adapta la metodología lexicográfica de análisis de patrones de corpus (CPA) propuesta por Hanks (esp. 2004, 2013a) para el estudio de la explotación léxica (creatividad) en este tipo de textos.

Proyecto:

Influencia de la experiencia de compra en el valor de marca del comercio detallista: Una aplicación al comercio de la Comunidad Valenciana

  • Gallart Camahort, Valentín
La presente investigación se centra en analizar la influencia que la experiencia de compra del cliente ejerce en el valor de marca del comercio detallista. En el actual entorno competitivo en el que se mueve el comercio detallista, el contacto con el cliente no se produce únicamente en el punto de venta físico, sino también a través de diferentes canales, los cuales, deben ser entendidos como posibles opciones de incrementar el valor en diferentes condiciones de compra (Mathwick et al., 2002). Con el fin de ver qué papel juega la experiencia de compra del cliente (cada vez más influenciada por el uso de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación) en el ámbito del comercio detallista, se plantea un modelo teórico confirmado por un estudio empírico realizado sobre una muestra compuesta por 623 compradores de distintos establecimientos comerciales de diversos sectores (moda y complementos, alimentación, librería, etcétera)., The present investigation focuses on analyzing the influence that the customer's buying experience exerts on retailers brand value. In the current competitive environment in which retailers move, contact with the customer does not occur only in the physical selling point, but also through different channels, which must be understood as possible options to increase the Value in different purchase conditions (Mathwick et al., 2002). In order to see the role that customer's buying experience (increasingly influenced by the use of new information and communication technologies) plays in retail trade, a theoretical model is proposed, confirmed by an empirical study carried out on a sample composed by 623 buyers of different commercial establishments of different sectors (fashion and accessories, food, bookshop, etc.)

Proyecto:

Cuando la música desapareció de televisión. Historia, evolución y análisis narrativo del periodismo musical en TVE y TV3

  • Álvarez Vaquero, Alicia
La tesi que aquí es presenta està basada en una recerca sobre l'evolució en la narrativa audiovisual dels programes musicals periodístics en televisió per la qual hem aplicat una plantilla d'anàlisi narrativa que ens oferís una visió cronològica dels canvis i transformacions per les quals ha passat el format en les televisions públiques espanyola i catalana. Abans de dur a terme aquesta anàlisi s'ha construït un marc teòric que abasta dos terrenys fonamentals per parlar del periodisme musical en televisió: d'una banda, la història de la música popular urbana (internacional, nacional i catalana) des de l'arribada del mitjà i, per un altre, les relacions entre música i imatge. En aquesta segona part de la teoria no només hem volgut parlar de la importància de la televisió en la divulgació de la música popular urbana sinó també en la influència que han tingut altres mitjans i formats (tals com els fanzines, la ràdio, el videoclip o el cinema) en la història dels programes musicals de televisió; una història que hem escrit pràcticament des de zero (lloc que no existeix cap llibre o recerca prèvia que s'ocupi d'això més enllà d'alguna etapa de la història) aportant una classificació o tipologia d'aquests programes. D'aquesta forma hem dividit els programes musicals en televisió en diverses categories englobades en dos grans grups: programes periodístics i programes no periodístics, establint en aquest últim grup diferents subcategories que van dels xous de varietats als programes dedicats íntegrament a l'emissió de videoclips, la retransmissió de concerts i una sèrie de “inclassificables” que hem estimat suficientment rellevants quant a la relació de la música popular urbana i la televisió., La tesis que aquí se presenta está basada en una investigación sobre la evolución en la narrativa audiovisual de los programas musicales periodísticos en televisión para la cual hemos aplicado una plantilla de análisis narrativa que nos ofreciera una visión cronológica de los cambios y transformaciones por las que ha pasado el formato en las televisiones públicas española y catalana. Antes de llevar a cabo dicho análisis se ha construido un marco teórico que abarca dos terrenos fundamentales para hablar del periodismo musical en televisión: por un lado, la historia de la música popular urbana (internacional, nacional y catalana) desde la llegada del medio y, por otro, las relaciones entre música e imagen. En esta segunda parte de la teoría no sólo hemos querido hablar de la importancia de la televisión en la divulgación de la música popular urbana sino también en la influencia que han tenido otros medios y formatos (tales como los fanzines, la radio, el videoclip o el cine) en la historia de los programas musicales de televisión; una historia que hemos escrito prácticamente desde cero (puesto que no existe ningún libro o investigación previa que se ocupe de ello más allá de alguna etapa de la historia) aportando una clasificación o tipología de dichos programas. De esta forma hemos dividido los programas musicales en televisión en diversas categorías englobadas en dos grandes grupos: programas periodísticos y programas no periodísticos, estableciendo en este último grupo diferentes subcategorías que van de los shows de variedades a los programas dedicados íntegramente a la emisión de videoclips, la retransmisión de conciertos y una serie de “inclasificables” que hemos estimado suficientemente relevantes en cuanto a la relación de la música popular urbana y la televisión., This PhD dissertation is a research about the evolution in the audiovisual narrative of television musical programs. We have applied a template of narrative analysis that offers us a chronological view of the changes and transformations the format has experimented. Our study is limited to Catalan and Spanish public television. Before carrying out this analysis, we constructed a theoretical framework that covers two fundamental areas for talking about musical journalism on television: on the one hand, the history of urban popular music (international, national and Catalan) since the arrival of the medium. On the other hand, the relations between music and image. In this second part of the theory, we do not only talk about the importance of television in the popular urban music, but also in the influence of other media (such as fanzines, radio, music videos or cinema) in the history of television. Much of this research has been written from scratch -since there is no book or previous research that deals with it beyond some stage of history- by providing a classification or typology of such programs. In this way we have divided the musical programs in television in diverse categories encompassed in two great groups: journalistic programs and non-journalistic programs, establishing in this last group different subcategories that go of the shows of varieties to the programs dedicated entirely to the emission of music videos. It also includes the retransmission of concerts and a series of "unclassifiable" that we have considered sufficiently relevant in relation to urban popular music and television.

Proyecto:

Spectral evidence for a condensate of dark excitons in a trap

  • Beian, Mussie
Spatially indirect excitons, being composite bosons, are attractive candidates to explore correlated many-body systems. They possess an inherent large electric dipole, a four-fold spin manifold, and can be studied via the emitted photoluminescence after electrons and holes have recombined. Due to their extremely low mass compared to atoms, a sufficiently dense gas of indirect excitons is expected to form a Bose-Einstein condensate below a critical temperature of a few Kelvins. Recent theoretical results show that this condensation must take place in optically dark states of the spin manifold. However, under a density increase the condensate is expected to coherently couple to a small population of bright excitons. It is then possible to study the condensate through its weak photoluminescence. In this thesis we report on experiments with a cold gas of indirect excitons in coupled quantum wells embedded in a field effect device. Indirect excitons are photo-generated through pulsed laser excitation, in a fashion that minimizes photo-induced perturbations in the field-effect device. Confinement is provided by exploiting the high-field seeking dipolar nature of spatially indirect excitons through independently biased surface gate electrodes. Time and spectrally resolved analysis of the photoluminescence allow us to extract the decay time of the bright exciton population while at the same time monitoring the decay of the overall exciton population through the energy of the photoluminescence. Maintaining a fixed density while varying the bath temperature, we are able to observe a depletion of the bright state population, by even three-fold when the bath temperature is lowered from 3.5 K to 0.33 K. This stands in stark contrast to the expected classical behavior of a cold gas of excitons obeying Maxwell-Boltzmann statistics. The experimental results are confirmed by a phenomenological model which shows that Bose-stimulation from bright to dark excitons is compatible with the observed anomalous darkening. Lowering the exciton gas temperature should reinforce these signatures. However, in GaAs exciton-phonon interaction is the main mechanism to cooling an exciton gas to quantum degeneracy. The efficiency of this process is strongly reduced for temperatures below 330 mK. We have thus developed a technique to control the exciton confinement in-situ, on a time-scale of nanoseconds by pulsing the gate electrode. Our approach relies on a complete characterization of the transfer function linking the response of the indirect excitons to a voltage pulse, i.e. the strength of the confining potential. Our method shows no increase of the bath temperature thus paves the way towards exploration of evaporative cooling methods for a gas of cold indirect excitons., Los excitones espacialmente indirectos, siendo bosones comopuestos, son muy buenos candidatos para explorar sistemas de muchos cuerpos correlacionados. Estos excitones poseen un gran momento dipolar intrínseco, spin de estado cuádruple, y pueden ser estudiados a partir de medir el espectro de fotoluminiscencia generado producto de la recombinación de un electrón con un hueco. Debido a su masa extremadamente pequeña comparada con la de los átomos, es de esperar que un gas de excitones indirectos suficientemente denso de lugar a la formación de un condenado Bose-Einstein por debajo de la temperatura critica de unos pocos grados Kelvin. Resultados teóricos recientes muestran que esta condensación pasa en estados ópticamente oscuros del estado spin. Sin embargo, bajo un incremento de la densidad se espera que el condensado se acople coherentemente a una pequeña población de excitones brillantes; Siendo entonces posible estudiar el condensado a través de su débil fotoluminiscencia. En esta tesis reportamos experimentos con gases fríos de excitones indirectos acoplados con pozos cuánticos implementados en un dispositivo de efecto de campo. Los excitones indirectos son fotogenerados a través de la excitación con un láser pulsado, de manera que se minimizan las perturbaciones foto-inducidas en el dispositivo de efecto campo. El confinamiento se proporciona aprovechando los altos campos en busca de naturaleza dipolar de los excitones espacialmente indirectos a través de electrodos de contactos superficiales con tensión de polarización independiente. El análisis temporal y espectral de fotoluminiscencia nos permite extraer el tiempo de decaimiento de la población de excitones brillantes mientras que al mismo tiempo podemos monitorizar el decaimiento de la población total de excitones a través de la energía de la fotoluminiscencia. Manteniendo la densidad fija mientras se varia la temperatura de baño, somos capaces de observar una reducción de la población del estado brillante de hasta tres veces cuando la temperatura de baño disminuye des de 3.5 K a 0.33 K. Esto está en marcado contraste con el comportamiento clásico esperado para un gas frío de excitones que obedece la estadística de Maxwell-Boltzmann. Los resultados experimentales son confirmados por un modelo fenomenológico que muestra que la estimulación de Bose de excitones brillantes a excitones oscuros es compatible con el oscurecimiento anómalo observado. Se espera que una disminución en la temperatura del gas del excitón refuerce estas características. Sin embargo, en GaAs, la interacción excitón-fotón es el principal mecanismo de enfriamiento de un gas de excitones hasta la degeneración cuántica. La eficiencia de este proceso es fuertemente reducida para temperaturas por debajo de 330 mK. Por este motivo hemos desarrollado una técnica para controlar el confinamiento de excitones “in-situ”, en una escala de tiempo de nanosegundos mediante el contacto de electrodos pulsados. Nuestro enfoque se basa en la caracterización completa de la función de transferencia relacionando la respuesta de los excitones indirectos a un voltaje pulsado, por ejemplo, la fuerza del potencial de confinamiento. Nuestro método muestra un incremento nulo de la temperatura de baño cosa que abre el camino a la exploración de métodos de enfriamiento por evaporación para gases fríos de excitones indirectos., Les excitons spatialement indirects, en tant que bosons composites, constituent des candidats intéressants pour l'exploration des systèmes corrélés à N-corps. Ils possèdent en effet un large dipôle électrique intrinsèque, une variété de spin quadruplement dégénérée, et peuvent être étudiés grâce à la photoluminescence émise lorsque les électrons et les trous se recombinent. Bénéficiant d'une masse extrêmement faible par rapport aux atomes, un gaz d'excitons indirects suisamment dense devrait former un condensat de Bose-Einstein en-dessous d'une température critique de quelques degrés Kelvin. Des résultats théoriques récents montrent que cette condensation doit survenir au sein des états optiquement noirs de la variété de spin. Cependant, une augmentation de densité devrait amener le condensat à se coupler de manière cohérente avec une faible population d'excitons brillants. Il devient alors possible d'étudier le condensat par le biais de sa faible photoluminescence. Ce manuscrit décrit nos expériences sur un gaz froid d'excitons indirects dans un double puits quantique intégré à un dispositif à effet de champs. Les excitons indirects sont générés optiquement par une excitation laser pulsée, d'une manière qui minimise les perturbations induites optiquement dans le dispositif à effet de champs. Le confinement est assuré en utilisant la nature dipolaire des excitons spatialement indirects. En effet ceux-ci sont attirés vers les zones de forts champs électriques qui sont créés grâce à des électrodes de surface polarisées de manière indépendante. Les analyses temporelles et spectrales de la photoluminescence permettent d'extraire le temps de déclin de la population d'excitons brillants tandis que le déclin de l'ensemble de la population d'excitons est contrôlé grâce à l'énergie de la photoluminescence. En maintenant une densité fixe tout en variant la température de l'échantillon, nous observons une réduction de la population des états brillants qui peut atteindre un facteur trois lorsque la température est diminuée de 3.5 à 0.33 K. Ceci contraste fortement avec le comportement classique et attendu d'un gaz froid d'excitons soumit à la statistique de Maxwell-Boltzmann. Ces résultats expérimentaux sont confirmés par un modèle phénoménologique montrant que la stimulation de Bose des états brillants vers les états noirs est compatible avec le noircissement anormal observé. Une diminution supplémentaire de la température du gaz d'excitons devraient ainsi pouvoir renforcer ces signatures. Néanmoins, dans le GaAs, l'interaction entre phonons et excitons est le principal mécanisme de refroidissement des excitons vers la dégénérescence quantique et l'e_cacité de ce processus est fortement réduite pour des températures inférieures à 330mK. Nous avons donc développé une technique de contrôle du confinement des excitons in-situ, en pulsant la tension aux électrodes avec une résolution temporelle de l'ordre de la nanoseconde. Notre approche repose sur une caractérisation complète de la fonction de transfert reliant la réponse des excitons indirects aux pulses de tension, c'est-à-dire à la force du potentiel de confinement. Notre méthode ne provoque aucune augmentation de la température de l'échantillon et ouvre donc la voie à l'exploration des processus de refroidissement évaporatif pour les gaz froids d'excitons indirects.

Proyecto:

Estudo, caracterização e propriedades de ortofosfatos multifuncionais

  • Machado, Thales Rafael
Scientific research focused on non-toxic inorganic materials with photoluminescence (PL) properties has been intensified in pursuance of biomedical applications. This thesis aims to contribute with the study of the optical properties of pure and Eu3+-doped hydroxyapatite [HA, Ca10(PO4)6(OH)2] and their correlation to its structural, compositional and morphological properties. Moreover, a preliminary study comprising of biocompatibility evaluation, internalization capability and cell labelling by PL is presented. The HA samples were synthesized by chemical precipitation at 90 ºC in a basic (pH ~10) and acidic (pH ~ 5) environment. The addition rate of the precursors was varied for each group (600, 7 ou 1,5 mL/min). Furthermore, the effects of posterior heat treatments in the range of 200-800 ºC on the properties of pure HA, and at 600 ºC and 1100 ºC with normal cooling step, as well as followed by a quenching procedure at liquid N2 for HAEu were also evaluated., La investigación científica en materiales inorgánicos atóxicos con propiedades fotoluminiscentes (FL) tiene sido intensificada para aplicaciones biomédicas. Esta tesis doctoral tiene como objetivo el estudio de las propiedades ópticas de la hidroxiapatita [HA, Ca10(PO4)6(OH)2] y sus correlaciones con las propiedades estructurales, composicionales y morfológicas. Además, se presenta un estudio preliminar con la evaluación de biocompatibilidad, capacidad de internalización y marcación celular por la FL. Las muestras de HA fueron sintetizadas por precipitación química a 90 ºC en un medio básico (pH ~10) y ácido (pH ~5). La velocidad de adición de los precursores fue variada en cada grupo (600, 7 o 1,5 mL/min). Se estudiaran los efectos de los posteriores tratamientos térmicos en temperaturas de 200-800 ºC en las propiedades de la HA pura, y a 600 ºC y 1100 ºC con una etapa de enfriamiento normal, bien como al efectuar enfriamiento rápido en N2 líquido para las muestras HAEu.

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