Memòria justificativa de l'estada de recerca

Estudi elaborat a partir d’una estada a l’Associação para o Desenvolvimento da Aerodinânica Industrial (ADAI) de la Universitat de Coimbra, Portugal, entre març i juliol de 2006. Aquesta disposa d'un laboratori d'assaigs i té medis suficients per a cremar de manera controlada parcel•les prèviament delimitades en terreny forestal. Això permet observar el fenomen dels incendis forestals a dues escales de treball diferents. L’objectiu ha estat l’obtenció de dades experimentals sobre la propagació de fronts de flames que avancen sobre combustible tractat amb retardants sota l’efecte del pendent o el vent. S’ha participat en proves experimentals de camp i se n’han realitzat dues en instal•lacions de laboratori en què l’efecte del pendent o de la velocitat del vent podia ser variat. Degut a l’elevat nombre de variables que entren en joc l’anàlisi acurada de les dades encara està en procés.

The Spread of free-riding behavior in a social network

We study a model where agents, located in a social network, decide whether to exert effort or not in experimenting with a new technology (or acquiring a new skill, innovating, etc.). We assume that agents have strong incentives to free ride on their neighbors' effort decisions. In the static version of the model efforts are chosen simultaneously. In equilibrium, agents exerting effort are never connected with each other and all other agents are connected with at least one agent exerting effort. We propose a mean-field dynamics in which agents choose in each period the best response to the last period's decisions of their neighbors. We characterize the equilibrium of such a dynamics and show how the pattern of free riders in the network depends on properties of the connectivity distribution.

Individual-based modelling of bacterial cultures to study the lag ohase

Els bacteris són la forma dominant de vida del planeta: poden sobreviure en medis molt adversos, i en alguns casos poden generar substàncies que quan les ingerim ens són tòxiques. La seva presència en els aliments fa que la microbiologia predictiva sigui un camp imprescindible en la microbiologia dels aliments per garantir la seguretat alimentària. Un cultiu bacterià pot passar per quatre fases de creixement: latència, exponencial, estacionària i de mort. En aquest treball s’ha avançat en la comprensió dels fenòmens intrínsecs a la fase de latència, que és de gran interès en l’àmbit de la microbiologia predictiva. Aquest estudi, realitzat al llarg de quatre anys, s’ha abordat des de la metodologia Individual-based Modelling (IbM) amb el simulador INDISIM (INDividual DIScrete SIMulation), que ha estat millorat per poder fer-ho. INDISIM ha permès estudiar dues causes de la fase de latència de forma separada, i abordar l’estudi del comportament del cultiu des d’una perspectiva mesoscòpica. S’ha vist que la fase de latència ha de ser estudiada com un procés dinàmic, i no definida per un paràmetre. L’estudi de l’evolució de variables com la distribució de propietats individuals entre la població (per exemple, la distribució de masses) o la velocitat de creixement, han permès distingir dues etapes en la fase de latència, inicial i de transició, i aprofundir en la comprensió del que passa a nivell cel•lular. S’han observat experimentalment amb citometria de flux diversos resultats previstos per les simulacions. La coincidència entre simulacions i experiments no és trivial ni casual: el sistema estudiat és un sistema complex, i per tant la coincidència del comportament al llarg del temps de diversos paràmetres interrelacionats és un aval a la metodologia emprada en les simulacions. Es pot afirmar, doncs, que s’ha verificat experimentalment la bondat de la metodologia INDISIM.

Strong solutions for stochastic porous media equations with jumps

We prove global well-posedness in the strong sense for stochastic generalized porous media equations driven by locally square integrable martingales with stationary independent increments.

Simulations of parasitic and intrinsic capacitances related to Multiple-Gate-Field-Effect Transistor architectures

Report for the scientific sojourn carried out at the Université Catholique de Louvain, Belgium, from March until June 2007. In the first part, the impact of important geometrical parameters such as source and drain thickness, fin spacing, spacer width, etc. on the parasitic fringing capacitance component of multiple-gate field-effect transistors (MuGFET) is deeply analyzed using finite element simulations. Several architectures such as single gate, FinFETs (double gate), triple-gate represented by Pi-gate MOSFETs are simulated and compared in terms of channel and fringing capacitances for the same occupied die area. Simulations highlight the great impact of diminishing the spacing between fins for MuGFETs and the trade-off between the reduction of parasitic source and drain resistances and the increase of fringing capacitances when Selective Epitaxial Growth (SEG) technology is introduced. The impact of these technological solutions on the transistor cut-off frequencies is also discussed. The second part deals with the study of the effect of the volume inversion (VI) on the capacitances of undoped Double-Gate (DG) MOSFETs. For that purpose, we present simulation results for the capacitances of undoped DG MOSFETs using an explicit and analytical compact model. It monstrates that the transition from volume inversion regime to dual gate behaviour is well simulated. The model shows an accurate dependence on the silicon layer thickness,consistent withtwo dimensional numerical simulations, for both thin and thick silicon films. Whereas the current drive and transconductance are enhanced in volume inversion regime, our results show thatintrinsic capacitances present higher values as well, which may limit the high speed (delay time) behaviour of DG MOSFETs under volume inversion regime.

Computation of an integral basis of a quartic number field

"Vegeu el resum a l'inici del document del fitxer adjunt."

Strong exceptional sequences of vector bundles on certain Fano varieties

"Vegeu el resum a l'inici del document del fitxer adjunt."

Computation of an integral basis of quartic number field

"Vegeu el resum a l'inici del document del fitxer ajunt."

A functional equation related to the product in a quadratic number field

"Vegeu el resum a l'inici del document del fitxer adjunt."

Dinàmica de sistemes mesoscòpics amb correlacions quàntiques mitjançant la formulació de de Broglie-Bohm

Per a determinar la dinàmica espai-temporal completa d’un sistema quàntic tridimensional de N partícules cal integrar l’equació d’Schrödinger en 3N dimensions. La capacitat dels ordinadors actuals permet fer-ho com a molt en 3 dimensions. Amb l’objectiu de disminuir el temps de càlcul necessari per a integrar l’equació d’Schrödinger multidimensional, es realitzen usualment una sèrie d’aproximacions, com l’aproximació de Born–Oppenheimer o la de camp mig. En general, el preu que es paga en realitzar aquestes aproximacions és la pèrdua de les correlacions quàntiques (o entrellaçament). Per tant, és necessari desenvolupar mètodes numèrics que permetin integrar i estudiar la dinàmica de sistemes mesoscòpics (sistemes d’entre tres i unes deu partícules) i en els que es tinguin en compte, encara que sigui de forma aproximada, les correlacions quàntiques entre partícules. Recentment, en el context de la propagació d’electrons per efecte túnel en materials semiconductors, X. Oriols ha desenvolupat un nou mètode [Phys. Rev. Lett. 98, 066803 (2007)] per al tractament de les correlacions quàntiques en sistemes mesoscòpics. Aquesta nova proposta es fonamenta en la formulació de la mecànica quàntica de de Broglie– Bohm. Així, volem fer notar que l’enfoc del problema que realitza X. Oriols i que pretenem aquí seguir no es realitza a fi de comptar amb una eina interpretativa, sinó per a obtenir una eina de càlcul numèric amb la que integrar de manera més eficient l’equació d’Schrödinger corresponent a sistemes quàntics de poques partícules. En el marc del present projecte de tesi doctoral es pretén estendre els algorismes desenvolupats per X. Oriols a sistemes quàntics constituïts tant per fermions com per bosons, i aplicar aquests algorismes a diferents sistemes quàntics mesoscòpics on les correlacions quàntiques juguen un paper important. De forma específica, els problemes a estudiar són els següents: (i) Fotoionització de l’àtom d’heli i de l’àtom de liti mitjançant un làser intens. (ii) Estudi de la relació entre la formulació de X. Oriols amb la aproximació de Born–Oppenheimer. (iii) Estudi de les correlacions quàntiques en sistemes bi- i tripartits en l’espai de configuració de les partícules mitjançant la formulació de de Broglie–Bohm.

Possibilitats i límits de la democràcia deliberativa

La meva investigació s’articula entorn a l’obra del filòsof alemany Jürgen Habermas. L’aportació filosòfica més important de Habermas ha estat l’elaboració d’una racionalitat discursiva. Aquesta nova manera d’entendre la raó com a discurs ha tingut importants repercussions en l’àmbit de la filosofia i de les ciències socials en general. La primera part de la meva investigació analitza l’obra de Habermas, posant èmfasi en el procés de configuració d’aquesta racionalitat discursiva. Aquest primer període culmina amb la presentació de la tesina “Introducció al pensament i l’obra de Jürgen Habermas”. Com a resultat d’aquesta investigació, la meva recerca es centrarà, primer, en les nocions habermasianes de publicitat (Öffentlichkeit) i d’opinió pública (öffentliche Meinung) i, finalment, en l’anomenada democràcia deliberativa. Per tant, la recerca consta de dos part estretament relacionades: (1) un anàlisi del procés de configuració d’una raó discursiva en l’obra de Habermas; (2) una valoració crítica dels límits i les possibilitats de la democràcia deliberativa en les societats contemporànies. Aquesta darrera fase d’investigació –en la qual treballo actualment– s’endinsa en el debat dels “teòrics deliberatius”. Entre d’altres, aprofundeix en les repercussions ètiques i polítiques d’una relació problemàtica entre esfera pública i esfera privada. Desfer aquesta problemàtica passa per repensar l’exigència d’una racionalitat imparcial que, alhora, sigui Desfer aquesta problemàtica capaç de garantir la participació democràtica de la ciutadania en el context actual, on el pluralisme de valors ha esdevingut un dels fenòmens vertebradors de les societats contemporànies.

Strong isomorphism reductions in complexity theory

We give the first systematic study of strong isomorphism reductions, a notion of reduction more appropriate than polynomial time reduction when, for example, comparing the computational complexity of the isomorphim problem for different classes of structures. We show that the partial ordering of its degrees is quite rich. We analyze its relationship to a further type of reduction between classes of structures based on purely comparing for every n the number of nonisomorphic structures of cardinality at most n in both classes. Furthermore, in a more general setting we address the question of the existence of a maximal element in the partial ordering of the degrees.