La habilidad para manipular controlada mente la materia a nivel atómico, molecular y macromolecular que ofrece la nanotecnología, posibilita la generación de nuevos materiales y técnicas que poseen propiedades únicas, así como oportunidades sin precedentes de nuevas investigaciones y desarrollos tecnológicos. Estas propiedades pueden ser aprovechadas en nuevas y diversas aplicaciones.

Así, con las técnicas de la nanotecnología se pueden explotar y crear materiales nuevos, componentes, dispositivos y sistemas con propiedades específicamente diseñadas para usos potenciales de manera específica. La ciencia e ingeniería de materiales con baja dimensionalidad toma como base el desarrollo de nuevos materiales para trabajar en (a) la síntesis y el procesamiento de los materiales de baja dimensionalidad, (b) la comprensión de las propiedades fisicoquímicas relacionadas con la escala submicrónica, (e) el diseño y la fabricación de nano-dispositivos o dispositivos con los nano y micromateriales como bloques de construcción, (d) el diseño y la construcción de nuevas herramientas para la síntesis y caracterización de nanoestructuras y nanomateriales, y (e) estudio de estructuras e interfaces en nano materiales sintetizados.

Al controlar el tamaño deseado, la morfología, la microestructura cristalina y la composición química de los materiales de baja dimensionalidad, es posible obtener nuevos materiales y materiales híbridos con aplicaciones tecnológicas potenciales. En la línea se aborda principalmente el estudio de las propiedades ópticas, eléctricas y texturales de estructuras semiconductoras de dimensiones reducidas para el desarrollo de: biomarcadores, nanoestructuras semiconductoras porosas y materiales multifuncionales para aplicaciones en energías limpias renovables y sustentables empleando técnicas de química verde y ecodiseño. Así como la síntesis y ensamble de materiales semiconductores de los grupos III-V y II-VI mediante rutas alternativas, ejemplo de ello son los nuevos métodos epitaxiales, que permiten el control detallado de sus propiedades físicas y químicas. Por lo tanto, nuestras direcciones principales de investigación están relacionadas con Irneas de trabajo y/o generación del conocimiento que son congruentes con los objetivos de los programas.

El objetivo de esta trnea de investigación es la formación de capital humano de alto nivel académico y científico en el campo de materiales de baja dimensionalidad con diversas aplicaciones, capaces de realizar trabajos de investigación que contribuyan al desarrollo de la ciencia y la tecnología, para coadyuvar a la identificación y solución de diversas problemáticas del país.

El alumno podrá diseñar, sintetizar, caracterizar y evaluar diversos materiales de baja dimensionalidad, así como comprender los fundamentos y técnicas de procesamiento para obtener materiales con tamaños y morfologías controladas para aplicaciones diversas.

• Sintetizar materiales con dimensionalidad reducida mediante rutas ''verdes'' y/o sustentables, así como por métodos convencionales. • Desarrollar materiales híbridos orgánicos-inorgánicos con diversas aplicaciones potenciales. • Caracterizar la estructura y propiedades de nanomateriales con métodos químicos, fisicoquímicos, eléctricos, ópticos y térmicos. • Modelar teóricamente las propiedades eléctricas, estructurales, ópticas y térmicas de los materiales voluminosos nanoestructurados para diversas aplicaciones. • Implementar materiales de baja dimensionalidad para su aplicación como marcadores biológicos. • Desarrollar dispositivos optoelectrónicos sensibles a la región infrarroja media.

• La síntesis y aplicación de materiales semiconductores del grupo IlI-V y Il-VI con dimensionalidad reducida. • Desarrollo de los liposomas teranósticos y sensores con encapsulamiento de puntos cuánt icos semiconductores y otras nanopartículas • Caracterización fototérmica de semiconductores, resinas acrílicas y fibras poliméricas nanoestruct uradas. • Modelado fenomenológico de estructuras y materiales semiconductores de dimensionalidad reducida. • Diseño, síntesis. caracterización y evaluación de materiales multifuncionales para aplicaciones en energías renovables y medio ambiente. • Desarrollo de nuevos métodos epitaxiales para la síntesis de materiales semiconductores. • Estudio de la relación entre el mecanismo de crecimiento, las interfases y los estados superficiales de materiales semiconductores.

Se enfoca en el uso de técnicas avanzadas de análisis de sistemas dinámicos en el sentido teóricoaplicado, ya sea para el modelado dinámico, modelado no paramétrico, ca racterización, estudio de propiedades, control y diseño óptimo, con el objeto de desarrollar teoría y aplicaciones en las áreas de procesamiento de señales, sistemas complejos, sistemas interconectados, bimedicina, robótica, mecatrónica, sistemas aeroespaciales, transporte de semiconductores, aplicaciones de generación y captación energética. En este sentido, tanto las técnicas de análisis de sistemas dinámicos como la síntesis de esquemas de control permiten hallar soluciones alternativas a problemas de descripción de fenómenos naturales y su repercusión en diversas áreas, desde el análisis para toma de decisiones, descripción de ciertos fenómenos biológicos y sociales a partir de su dinámica de interacción, así como el desarrollo de sistemas interdisciplinarios para lograr soluciones inteligentes, inventivas y más eficientes en un amplia variedad de problemas científicos.

La línea tiene como objetivo principal la formación de recursos humanos, especializados a través de la investigación, capaces de participar en grupos multidisciplinarios abocados a la solución de problemas científicos y tecnológicos con metodologfas de vanguardia que permitan generar nuevo conocimiento y desarrollos tecnológicos relacionados con la ingeniería y ciencia aplicada a los sistemas dinámicos.

• Consolidar especialistas con la capacidad de proponer nuevas estrategias para resolver problemas relevantes vinculados a sistemas dinámicos complejos en el ámbito nacional e internacional. • Desarrollar metodologías para compleja con organización semjeonduaores. el estudio de sistemas dinamicas que involucren dinámica, espacio-temporal en fenómenos de transporte de semiconductores • Generar conocimiento científico de frontera en área de análisis lineal, no lineal, así como de la teoría de sistemas complejos. • Desarrollar modelos matemáticos para estudiar y analizar los procesos informáticos que modelen sistemas basados en redes complejas. • Analizar sistemas robóticas y mecatrónicos no convencionales con aplicaciones en los sectores biomédico, energético, aeroespacial, de servicio, entre otros. • Generar investigación básica y aplicada en las áreas de diseño óptimo e integración de sistemas dinámicos, mediante el desarrollo e implementación de modelado y control no para métrico e inteligente de sistemas robóticos y mecatrónicos. • Desarrollar sistemas de control adaptable y robusto para el desarrollo de tareas de seguimiento en posición y regulación de fuerza en sistemas robóticas y mecatrónicos. • Formar capital humano en los ámbitos académico, científico y tecnológico que ofrezca soluciones y genere propuestas para el desarrollo de nuevas aplicaciones en sistemas dinámicos.

• Sistemas Complejos: sistemas complejos con aplicaciones a la Física, Informática, Biología, Ciencias Sociales, Economía y optimización de procesos energéticos, entre otras; solución de problemas de estructura, organización y dinámica en diversos entornos que van desde los sistemas vivos, ciencias terrestres y dinámica social; análisis de sistemas complejos por técnicas no lineales, fractalidad, correlaciones y entropía; y redes complejas aplicadas a la Psicología, Neurociencias, lingüística. • Sistemas Robóticos y Mecatrónicos: identificación y control de interfaces háptjeas; sistemas robóticos y mecatrónicos con aplicaciones en ingeniería biomédica; diseño y control de sistemas robóticos y mecatrónicos; diseño y construcción de sistemas de robótica móvil; implementación de sistemas robóticos autónomos; control de sistemas sub-actuados; modelado y control inteligente; métodos y algoritmos para optimización de sistemas; y sistemas de generación y captación de energía. • Fenómenos de Transporte: fenómenos de transporte y en contacto en semiconductores.

En los últimos años, la generación de conocimiento en disciplinas como la óptica, la fotónica y la mecánica cuántica ha hecho posible el desarrollo de aplicaciones que van desde las comunicaciones, dispositivos de medición, mecanismos de almacenamiento y manejo de información, aplicaciones médicas, dispositivos de seguridad y sistemas intel igentes, hasta dispositivos de diversión y esparcimiento, asf como aplicaciones cosméticas. Desde principios de siglo, alrededor del mundo se ha reconocido que las tecnologías basadas en la ciencia e ingeniería de la luz y de su interacción con la materia, han sido fundamentales en el desarrollo de los sectores industrial, de salud y de las comunicaciones. Al mismo tiempo, las perspectivas de aplicación que estas disciplinas ofrecen en el desarrollo de fuentes de energía alternativas, de redes inteligentes de energra y comunicación, de dispositivos de medición y cálculo ultra precisos, de procesos de manufactura de alta tecnología, de mecanismos de detección temprana de enfermedades y de nuevas capacidades ópticas para el crecimiento de la internet, entre otras, demandan el desarrollo de estas áreas del conocimiento como una actividad indispensable en el quehacer científico del país. Respondiendo a esta demanda, los miembros del Programa de Doctorado en Tecnología Avanzada han establecido líneas de investigación en fotónica, que comprende la ciencia e ingeniería de la luz y su interacción con medios materiales; control cuántico, que consiste en la descripción y manipulación de sistemas cuánticos a través de su interacción con campos de radiación; y en la aplicación de la fotónica y el control cuántico en el desarrollo de la teoría de las comunicaciones.

En la linea de investigación de Fotónica, Fenómenos Cuánticos y Radiación Electromagnética tiene el objetivo de desarrollar investigación científica a nivel teórico y experimental en las áreas de la electrodinámica, la óptica, la fotónica y la física cuántica en los medios complejos, así como el de analizar su potencial aplicación tecnológica principalmente en teoría de la Información y de las comunicaciones, control cuántico, cómputo cuántico. El objetivo contempla también formar recursos humanos especializados en las áreas de la óptica, la fotónica y la información cuántica que coadyuven al desarrollo científico y tecnológico de México por medio de la participación en grupos multidisciplinarios que tengan como orientación no sólo el desarrollo tecnológico, sino también la investigación científica.

• Investigar y formular métodos y modelos matemáticos para la descripción de fenómenos electromagnéticos y cuánticos y procesos de interacción de la radiación con la materia. • Analizar y describir una amplia variedad de procesos de propagación de ondas electromagnéticas en medios complejos. • Generar y aplicar nuevos métodos algebraicos, geométricos. analíticos y numéricos para la solución de problemas electromagnéticos. • Investigar las propiedades ópticas y electromagnéticas de materiales avanzados como metamateriales y estructuras amplificantes y explorar sus aplicaciones en la descripción de fenómenos de invisibilidad unidireccional, absorción coherente de radiación y diseño de amplificadores. • Establecer analogías electromagnéticas-mecánico-cuánticas para el estudio de fenómenos cuánticos a partir de experimentos electromagnéticos y para el diseño de dispositivos ópticos de características específicas. • Producir fuentes de luz con momento angular bien definido y explorar sus posibles aplicaciones en la codificación y transmisión de información. • Producir pares de fotones entrelazados y estudiar procesos de control de luz no clásica. • Sustentar tos sistemas de telecomunicaciones con la teoría necesaria que permita predecir los fenómenos electromagnéticos involucrados en el proceso de propagación de los datos y la información.

• El ectrodinámica clásica y cuántica. • Analogías electromagnéticas-mecánico-cuanticas. • Métodos de la física matemática. • Ingeniería electromagnética. • Ingeniería fotónica. • Ingeniería en microondas. • Óptica. • Óptica cu ántica. • Diseño espectral. • Información cuántica. • Fibras ópticas y gufas de ondas. • Materiales electromagnéticos avanzados. • Métodos asintóticos y espectrales en propa gación de ondas. • Propagación de ondas en medios complejos. • Sistemas de comunicación en fibra óptica.