Se estudian los equilibrios de protonación del ácido 3-hidroxi-2-naftoico y los equilibrios de complejación binaria y ternaria de este ácido con algunos iones metálicos y el ácido picolínico como segundo ligando. Utilizando como disolvente mezclas dioxano-agua de hasta un 50% de dioxano. Se ha realizado un estudio bibliográfico de los trabajos más recientes sobre disolventes no acuosos o mixtos que tratan de correlacionar las propiedades cinéticas o termodinámicas del sistema disuelto con las características del disolvente (constante dieléctrica, índice de refracción, polaridad medida en función de parámetros empíricos tales como E(T)(30) de Dimrorth y Reichardt). Se hace una especial mención de la ecuación multiparamétrica de Kamlet y Taft que se considera como una de las correlaciones más satisfactorias ya que incluye términos que tienen en cuenta la mayoría de las interacciones soluto-disolvente. Sin embargo, aunque estos términos han sido determinados para disolventes puros, no existen para mezclas binarias de disolventes. Algunas propiedades de ciertos sistemas disueltos en un disolvente puro, varían linealmente con la polaridad de éste, pero esta linealidad se deteriora al trabajar en mezclas binarias de disolventes. La ecuación de Langhals permite obtener una correlación lineal entre la polaridad de una mezcla binaria de disolventes medida por el parámetro E(T)(30), y la expresión ln(C(P)/c(*)+1), donde C(P) es la concentración molar del componente más polar de la mezcla binaria. Sin embargo, mezclas como la de dioxano-agua muestran un comportamiento anómalo pues presenta dos tramos rectilíneos con un cambio de pendiente a una concentración crítica, que en el caso de las mezclas dioxano-agua corresponde aproximadamente al 60% (v/v) de dioxano. Estas dos zonas de validez permiten interpretar la elevada polaridad del agua como debida a la formación por parte de esta de agregados moleculares por puentes de hidrógeno ya que cuando esta estructura se rompe en mayor o menor extensión debido a la presencia del dioxano la polaridad que le correspondería al agua actuando como molécula aislada resulta ser muy inferior. El estudio de los equilibrios de protonación se realizó potenciométricamente y espectrofotomátricamente. Previamente, se ha procedido a un estudio del comportamiento del sistema electródico en las mezclas dioxano-agua. Se ha procedido a la determinación del potencial de unión líquida en zonas extremas de pH, en la zona ácida (entre 0.7 y 2.0) y en la zona alcalina (entre 12.7 y 13.2), debido a que equilibrios tales como el de la primera disociación del ácido picolínico y la segunda del ácido 3hidroxi-2-naftoico se producen respectivamente en las zonas indicadas. El valor del factor del potencial de unión líquida en zona ácida se determinó para dos soluciones internas del electrodo de referencia diferentes (acuosa y al 50% de dioxano) y para zona alcalina se determinó a cuatro fuerzas iónicas diferentes. Se determinó el valor del producto iónico del medio para fuerza iónica 0.1 M y varias composiciones del disolvente, siendo los resultados de p(K)(w) a los diversos porcentajes de dioxano: 14.31 (30%), 14.59 (30%), 14.96 (40%), 15.36 (50%). Estos resultados presentan buenas correlaciones lineales con la fracción molar de dioxano y con la polaridad Er (30) del disolvente mixto. También se determinó el valor de p(K)(w) a diversas fuerzas iónicas en un disolvente con el 50% de dioxano, hallándose los valores 15.36 (a 0.1 M). 15.204 (a 0.2 M), 15.101 (a 0.4 M) 15.102 (a 0.6 M) y 15.099 (a 0.7 M). Estos valores se ajustan a una función del tipo de Davies que permite obtener el valor del producto iónico del medio a fuerza iónica cero y el radio iónico del ión OH. La primera constante de disociación del ácido 3-hidroxi-2-naftoico se determinó a la fuerza iónica 0.1 M para varias composiciones del disolvente siendo los valores hallados de lg K(al1): 2.96 (20%), 3.17 (30%), 3.44 (40%), 3.76 (50%), que muestran una buena correlación lineal con el parámetro Er (30). A fuerzas iónicas más altas (y en un disolvente con el 50% de dioxano) fue posible determinar potenciométricamente la primera y la segunda constantes de disociación del ácido 3-hidroxi-2-naftoico, resultando (se dan sucesivamente lg K(al1), lg K(al2) fuerza iónica): 3.650, 13.52(0.2 M), 3.544, 13.41 (0.4 M), 3.593, 13.33 (0.6 M) y 3.597, 13.27 (0.7 M). Como en el caso anterior estos valores se ajustan a funciones del tipo de la de Davies respectivamente. Dado que el estudio de la desprotonación del grupo hidroxilo requiere el uso de soluciones fuertemente básicas se ha considerado conveniente unir a la información obtenida potenciométricamente con el electrodo de vidrio la determinación espectrofotométrica de ambas constantes de disociación. Se han determinado potenciométricamente las dos constantes de disociación del ácido picolínico, a la fuerza iónica 0.2 M y al 50% de dioxano, resultando lg K(al1) = 1.44 y lg K(al2) =5.36. En el estudio de la hidrólisis del ión zinc en medio dioxano-agua se obtuvieron las especies Zn (OH) (Ig beta = -7.16) como mayoritaria y la Zn2 (OH) (Ig beta= -5.7), como minoritaria en coincidencia con las especies obtenidas por Perrin y Schorsch en medio acuoso. En la complejación binaria de Co(II), Ni(lI), Cu(II), Zn(II), Cd(II) y Hg(II) con el ácido 3-hidroxi-2-naftoico se detectó la formación de las especies 1:1 y 1:2 sólo en el caso del cobre. Para los restantes iones metálicos sólo se detectó la presencia de la especie 1:1, ya que las medidas de f.e.m en la zona de pH donde se formarían los complejos superiores se ven afectadas por fenómenos de hidrólisis. En el caso del Hg(II) no se han obtenido resultados significativos ya que ya a pH muy ácido se producen precipitaciones. Los valores de las constantes de estabilidad son: Cu(II) Ig beta(1.1) = 10.44 y Ig beta (1.2) = 18.2, Co(lI) Ig beta(1.1) = 7.9, Ni(II) Ig beta(2.2) = 7.07, Zn(II) Ig beta(1) = 7.8 y Cd(II) Ig beta(2) = 7.30. La complejación binaria del ácido picolínico con cobre y zinc se produce en zona muy ácida. Las constantes de estabilidad correspondientes se han determinado a partir de medidas obtenidas con electrodo de vidrio, con electrodo selectivo de cobre y con electrodo de amalgama de zinc. Se han obtenido las especies 1:1 (Ig beta(1) = 8.76) y 1:2 (lg beta(2) = 16.92) en el sistema Cu(lI)-pic y las especies 1:1 (lg beta(1.1) = 6.1), 1:2 (lg beta(2) = 11.47) y 1:3 (lg beta(3) = 15.77) en el sistema Zn(lI)-pic. En la complejación ternaria del sistema Cu-hnca-pic se ha obtenido la especie 1:1:1 (lg beta = 18.88) y en la del sistema Zn-hnca-pic las especies 1:1:1 (lg beta = 18.4) Y 1:1:2 (lg beta = 23.4). Se discuten diversos factores que contribuyen a la estabilización de estas especies.

El objetivo de esta tesis es construir un modelo cuántico para las ondas gravitatorias planas, unas soluciones de vacío de las ecuaciones de Einstein que presentan simetrías análogas a las ondas electromagnéticas en un espacio-tiempo plano. Vamos a cuantizar un modelo de midisuperespacio para las ondas gravitatorias planas puras.Desde un punto de vista físico este tipo de soluciones son interesantes porque describen radiación gravitatoria a nivel no perturbativo, son soluciones exactas que representan campos gravitatorios intensos. Se cree que proporcionan una buena descripción del espacio-tiempo para regiones suficientemente alejadas de una fuente de radiación finita. Además tienen otras propiedades geométricas interesantes, por ejemplo la focalización de las geodésicas, en particular de los conos de luz. En el caso de estudiar colisiones de ondas estos fenómenos de focalización pueden dar lugar a que se formen singularidades de curvatura. Estas propiedades reflejan la naturaleza no lineal de la interacción gravitatoria.Partiendo de un modelo de midisuperespacio para los espacio-tiempos con dos vectores de Killing espaciales que conmutan (las ondas planas son un caso particular), introducimos una fijación parcial del gauge válida para esta clase de espacio-tiempos que elimina los difeomorfismos relacionados con las coordenadas asociadas a los Killing. A continuación añadidos más condiciones para fijar completamente la libertad gauge y exigir que las soluciones sean las ondas planas. Hemos obtenido un modelo reducido sin ligaduras donde los grados de libertad físicos se corresponden a dos campos. Obtenemos el espacio de fases reducido de nuestro modelo y también la forma simpléctica y el hamiltoniano reducidos.Después de haber completado el análisis clásico del modelo estudiamos la cuantización para el caso de las ondas linealmente polarizadas, en primer lugar consideramos un caso sencillo, las soluciones de tipo onda sandwich, y después tratando el caso general. Definiremos unos operadores regularizados para la métrica y obtendremos el espacio de Hilbert de estados. En definitiva, contruiremos una teoría cuántica consistente para el modelo de midisuperespacio considerado.Finalmente extraemos las conclusiones físicas que se derivan del modelo cuántico que hemos construido. Estudiamos las fluctuaciones de la métrica, la existencia de estados clásicos y la validez de la aproximación semiclásica, en particular para estados coherentes. Los resultados indican que el valor esperado de los operadores de la métrica coincide con los resultados clásicos. A pesar de ello, las fluctuaciones de la métrica se disparan en la región donde las ondas planas focalizan las geodésicas nulas. Las geometrías cuánticas descritas por estos estados no admiten una descripción clásica en esa región. Es importante notar que estos resultados se aplican igualmente para el vacío, que describe el espacio-tiempo plano y que también es un estado coherente. Esto plantea serias dudas sobre la validez de la aproximación semiclásica, no es razonable estudiar la cuantización de campos materiales sobre un background clásico cuando hemos visto que en este modelo hasta el espacio-tiempo plano tiene fluctuaciones cuánticas considerables.

The basic aim of the thesis is the study of the propagation of particles and quasiparticles in non-trivial backgrounds from the quantum field theory point of view. By "non-trivial background" we mean either a non-vacuum state in Minkowski spacetime or an arbitrary state in a curved spacetime. Starting with the case of a flat spacetime, the basic properties of the particle and quasiparticle propagation are analyzed using two different methods other than the conventional mean-field-based techniques: on the one hand, the quantum state corresponding to the quasiparticle excitation is explicitly constructed; on the other hand, the spectral representation of the two-point propagators is analyzed. Both methods lead to the same results: the energy and decay rate of the quasiparticles are determined by the real and imaginary parts of the retarded self-energy respectively. These general results are applied to two particular quantum systems: first, a scalar particle immersed in a thermal graviton bath; second, a simplified atomic model, seizing the opportunity to connect with other statistical and first-quantized approaches. In the second part of the thesis the results are extended to curved spacetime. Working with a quasilocal quasiparticle concept the flat-spacetime results are recovered. In cosmology, within the adiabatic approximation, it is possible to go beyond the flat spacetime results and find additional effects due to the universe expansion. The cosmologically-induced effects are analyzed, obtaining that there might be an additional contribution to the particle decay due to the universe expansion. In the de Sitter case, this additional contribution coincides with the decay rate in a thermal bath in a flat spacetime at the corresponding de Sitter temperature.

LISA Pathfinder (LPF) is an ESA mission, with NASA contributions, devoted to pave the way to the future spaceborne gravitational wave observatory LISA.The LISA Technology Package (LTP) experiment in the LPF mission will measure the differential acceleration between two free falling test masses to the picometer resolution by using both masses as end mirrors of an interferometer, together with an active control loop, known as drag-free, that will act to keep the spacecraft centred around the geodesic motion of the masses. The work in this thesis deals with the thermal diagnostic subsystem, intended to measure and characterise the thermal noise contribution to the instrument performance: from the qualification of the high stability electronics designed to measure temperature fluctuations in the millihertz bandwidth to the definition of heaters, aimed to generate controlled perturbations during mission operations. The results obtained characterise the temperature subsystem and define a first step towards a methodology to deal with the thermal data that will be obtained during flight operations.

Les malalties complexes conformen en l'actualitat la principal causa de mortalitat en les societats occidentals. D'entre elles, destaquen les malalties cardiovasculars per la seva elevada incidència tot i mostrar diferències poblacionals, com a la Mediterrània, on la mortalitat és inferior a la d'altres països europeus. Els factors genètics semblen jugar un paper important en la predisposició a patir aquestes malalties, actuant a diferents nivells i sobre diferents mecanismes de regulació fisiològica. L'òxid nítric (NO) és un dels elements implicats en aquesta regulació mitjançant els seus efectes tan directes com indirectes. El present treball ha analitzat la variació de 14 polimorfismes de DNA en els gens de les sintases d'òxid nítric NOS1, NOS2 i NOS3 en 9 poblacions humanes de la Península Ibèrica, Sardenya, Sud de França, berbers del Nord d'Àfrica i Alemanya, per avaluar-ne la seva variabilitat a la Mediterrània i la seva utilitat per reconstruir la història de les poblacions humanes. Alhora, s'ha analitzat la implicació d'aquests polimorfismes en la predisposició a la cardiopatia isquèmica (CAI) mitjançant el test de desequilibri de la transmissió (TDT) en una mostra de 101 famílies nuclears (n=302) amb un fill afectat per CAI. Per tal d'establir un significat funcional de les possibles associacions detectades s'han analitzat els nivells de nitrats i nitrits (NOx), indicadors de la producció d'òxid nítric. Totes tres regions gèniques han presentat un elevat grau de desequilibri de lligament al llarg de tota la seqüència, inclús entre parelles de polimorfismes separats més de 140 Kb. La variació observada a nivell poblacional evidencia una variabilitat interpoblacional significativa estructurada en tres grups (Europa continental, Sardenya i Berbers del Marroc) amb una variabilitat més gran entre els grups que dins dels grups. Aquesta variabilitat s'ha mostrat equivalent a la d'altres polimorfismes en regions no funcionals que s'utilitzen en estudis de genètics de poblacions, tot i que la variabilitat al gen NOS3 semblaria menys adequada per detectar relacions interpoblacionals. Les poblacions sardes analitzades es mostren com les més diferenciades de la resta i les de menor variabilitat. D'altra banda, les poblacions berbers mostren la major variabilitat del conjunt i una relativa heterogeneïtat entre si, diferenciant-se de la resta de poblacions analitzades. L'al·lel T del polimorfisme C3391T del gen NOS1 s'ha associat, sol o en haplotips que l'inclouen, amb un risc incrementat per la CAI (RR=1.8-2.0), així com també amb nivells disminuits de nitrats i nitrits en plasma en els fills amb hipertensió. La manca de funcionalitat d'aquest polimorfisme fa suposar que un altre polimorfisme (possiblement a la regió codificant pel domini reductasa de la proteïna) sigui el veritable causant d'aquesta associació. L'al·lel de 9 repeticions del pentanucleòtid (CCTTT)n de la regió promotora del gen NOS2 ha presentat associació significativa amb la malaltia (p=0.008) conferint un risc menor per la CAI (RR=0.027). L'estudi de la regió promotora d'aquest gen podria proporcionar informació important sobre la implicació del gen NOS2 en la malaltia cardiovascular. Al gen NOS3, els al·lels de ≥38 repeticions del dinucleòtid (CA)n de l'intró 13 es mostren significativament associats a un menor risc (RR=0.17) per la CAI. Estudis in vivo i in vitro indiquen que l'associació podria estar relacionada amb una major eficiència en els processos de splicing, tot i que els resultats discrepen totalment amb els d'alguns treballs previs. / EXTRACTE EN ANGLÈS - SUMMARY: Cardiovascular diseases are a leading cause of mortality in western countries, although their incidence is not equally distributed among them, showing Mediterranean countries the lowest mortalities in Europe. Genetic risk factors play an important role in the pathophysiology of cardiovascular disorders, where nitric oxide (NO) mediates vasoprotective processes through reactions with its target molecules. The present work has analyzed the variation of 14 polymorphisms in the nitric oxide synthase (NOS1, NOS2 and NOS3) in 9 human populations from Iberian Peninsula, Sardinia, South France, berbers from North Africa, and Germany in order to evaluate their variation and their usefulness to reconstruct human populations history. Furthermore, an association study between these markers and ischaemic heart disease (IHD) has been performed in a 101 families sample (n=302) through transmission disequilibrium test (TDT). Aditionally, nitrate and nitrite (NOx) levels (indicators of NO production) have been quantified in the families sample to stablish a functional explanation for the detected associations. NOS variability has been useful to assess population relationships, being the most reliable estructuration that constituted by three groups: continental Europe, Sardinia, and North-Africa. Sardinian samples have shown the lower levels of intrapopulation variation and the Berber samples the highest heterogeneity. The T-allele of C3391T polymorphism in NOS1 gene has been associated with a lower risk for IHD (RR=1.8-2.0) together with lower NOx levels among hypertensive affected offspring. This polymorphism has not a functional role, and the association is probably related with an unidentified polymorphism in the NOS1 sequence. 9-repeats allele of the pentanucleotide (CCTTT)n in NOS2 promoter region plays a protective role (RR=0.27) in IHD, and the analysis of this promoter region could provide information on NOS2 implication in cardiovascular disease. In NOS3 gene, ≥38-repeats alleles of intron 13 (CA)n dinucleotide show a reduced risk (RR=0.17) for IHD. In vivo and in vitro models indicate that this association could be related to a greater efficacy in splicing processes, although there are discrepancies with previous association studies.

Les nano-emulsions, en tant que emulsions, són dispersions col·loïdals formades per una fase líquida dispersada en una altra en forma de gotes. El que les fa d'especial interès és que aquestes gotes tenen una mida extremadament petita, entre 20 i 200 nm, fet que fa que la majoria d'elles tinguin una aparença transparent o translúcida. Les nano-emulsions són sistemes termodinàmicament inestables, i com a tals, es requereix energia per a la seva formació. Aquesta energia pot ser aportada a través de mètodes físics, de dispersió o d'alta energia (homogeneïtzadors d'alta pressió, generadors d'ultrasons...), o a través de mètodes químics, de condensació o de baixa energia. En aquests darrers, les nano-emulsions s'obtenen com a resultat dels canvis produïts en la curvatura natural dels tensioactius durant el procés d'emulsificació, degut a les transicions de fases que es produeixen. L'emulsificació es pot produir a composició constant (Phase Inversion Temperature Method, PIT), o a temperatura constant (Phase Inversion Composition Method, PIC).Tot i ser les nano-emulsions sistemes termodinàmicament inestables, posseeixen una elevada estabilitat cinètica. El fet de tenir una elevada estabilitat cinètica, juntament amb les característiques de mida de gota petita i aparença transparent o translúcida, fa que hagin incrementat les seves aplicacions en diversos sectors industrials.En la present tesi doctoral s'ha estudiat la formació de nano-emulsions de fase externa aquosa en sistemes amb tensioactius iònics mitjançant mètodes de condensació o de baixa energia mantenint la temperatura constant (PIC). Per a dur a terme aquest estudi, s'han seleccionat els sistemes aigua / SDS-alcohol / dodecà, aigua / oleat de potassi - àcid oleic - C12E10 / hexadecà, i aigua / clorur d'oleïlamina - oleïlamina - C12E10 / hexadecà.En el sistema aigua / SDS-alcohol / dodecà, per tal d'obtenir nano-emulsions de mida de gota petita és necessari partir de composicions amb estructura de microemulsió de fase externa aquosa (Wm), o assolir l'equilibri quan es passa per aquesta fase al llarg del camí d'emulsificació. La formació de nano-emulsions en aquest sistema es produeix durant un procés de dilució de la fase de microemulsió Wm. Durant aquest procés de dilució, el component cotensioactiu (hexanol o pentanol) difon a la fase aquosa, fet que provoca que el sistema esdevingui termodinàmicament inestable i passi a constituir nano-emulsions. En els sistemes aigua / oleat de potassi - àcid oleic - C12E10 / hexadecà i aigua / clorur d'oleïlamina - oleïlamina - C12E10 / hexadecà, per tal d'obtenir nano-emulsions de mida de gota petita ha estat necessari partir d'una zona on tot l'hidrocarbur es trobi solubilitzat en una fase de cristall líquid cúbic amb elevada concentració d'aigua, o aconseguir la solubilització de tots els components quan es passa per a composicions pertanyents a aquesta zona al llarg del camí d'emulsificació. L'aplicació de tècniques de dissenys d'experiments ha permès optimitzar tant les variables de composició com les de preparació.Pel que fa al mecanisme de formació de les nano-emulsions en aquests sistemes, la coincidència entre els radis de les gotes de nano-emulsió i els radis de les micel·les del cristall líquid cúbic, ha permès deduir que les nano-emulsions es formen durant un procés de dilució d'aquesta fase de cristall líquid cúbic. S'ha dut a terme un escalat, a escala mitjana de laboratori, de les nano-emulsions formades en el sistema aigua / oleat de potassi - àcid oleic - C12E10 / hexadecà. S'ha vist que la utilització de les variables independents de l'escala temps d'addició i velocitat d'agitació lineal, permet obtenir un model que descriu la mida de gota en funció d'aquestes variables, i que és vàlid per a qualsevol escala utilitzada dins el rang d'escalat estudiat (100-644 g). / Nano-emulsions are colloidal dispersions formed by a liquid phase dispersed in another one in form of droplets. What makes them very interesting is the extremely small droplet size they have (20-500 nm). They are thermodynamically unstable systems, and consequently, their properties depend on the preparation method. The low-energy preparation methods, in which the temperature or the composition are maintained constant, make use of the phase transitions that take place during the emulsification process as a result of a change in the spontaneous curvature of the surfactant. In this work, the formation of nano-emulsions, with water as the external phase, in ionic surfactant systems has been studied. Nano-emulsions has been formed through the Phase Inversion Composition (PIC) low-energy method, in which the temperature is maintained constant. For this purpose, the selected systems have been: water / sodiumdodecylsulphate-alcohol / dodecane, water / potassium oleate - oleic acid -C12E10 / hexadecane, and water / oleylammine chloride-oleylammine-C12E10 / hexadecane.In the system using SDS as ionic surfactant, it has been found that starting the emulsification in an O/W microemulsion region, or reaching the equilibrium in it along the emulsification path, allows to obtain small droplet-sized nano-emulsions. In the systems using potassium oleate and oleylammine chloride as ionic surfactants, small droplet-sized nano-emulsions were obtained when starting the emulsification in a direct cubic liquid crystalline phase, or reaching the equilibrium in it along the emulsification process. The experimental design technique applied to all systems has allowed optimizing both the formation and composition variables.An scale-up of the nano-emulsion formation process at a medium laboratory scale has been carried out for the water / potassium oleate - oleic acid -C12E10 / hexadecane system. An equation that describes the droplet size as a function of the addition time and the linear stirring rate variables has been found, which is valid for any scale in the range studied (100g-644 g).

The photovoltaic conversion of sun light energy into electricity constitutes a viable, clean and renewable alternative for electric energy production. A wide variety of different materials have been proposed over the last decades for photovoltaic applications, although silicon seems to be the most suitable one for global implementation. Crystalline silicon, c-Si, is the most commonly employed material, although the elevated costs associated to its production have given place to new technologies based on thin film materials. Among thin film materials, hydrogenated amorphous silicon (a Si:H), either solely or in combination with other thin film materials, has been proven to be a very promising alternative due to the suitable properties and to the low costs associated to its production. Taking into account the promising properties of a-Si:H, its deposition and characterization was carried out at Universitat de Barcelona in the frame of the presented work.Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) is the most widely employed technique for the deposition of thin silicon layers. Nevertheless, certain limitations have led to the investigation of alternative deposition techniques, such as Hot-Wire Chemical Vapour Deposition (Hot-Wire CVD), which features higher deposition rates, simpler and cheaper deposition geometry and easier scalability to large area deposition than PECVD. Hot-Wire CVD has been analysed at Universitat de Barcelona since 1993 for the growth of nanocrystalline silicon (nc-Si:H) layers, this being the first work concerning a-Si:H based devices. Moreover, our research was focused on the low substrate temperature regime (Ts ~ 200ºC), thus allowing the future use of low cost substrates, such as flexible plastic substrates.In the present work, the influence of the different deposition parameters on the structural and optoelectronic features of both intrinsic and doped a-Si:H is presented and carefully analysed. The ability to grow intrinsic a-Si:H exhibiting satisfactory structural and optoelectronic properties after suitably tuning the deposition parameters is described. Subsequently, the properties of doped layers are shown, these results giving evidence of the satisfactory behaviour of the n-type layers and the limited properties of the p-type ones. Finally, the performance of our first a-Si:H based solar cells completely obtained by Hot-Wire CVD at low substrate temperatures is shown. Promising results are presented, especially when dealing with the properties of both the intrinsic and the n-type material, thus making the employed technique a promising alternative for industrial application.

Detailed modelling of the present-day lithospheric structure is of paramount importance to understand the evolution of the Earth in the context of plate tectonics. The objectives of this thesis are twofold: the development of numerical methods to determine the lithospheric structure combining geopotential, lithostatic and heat transport equations, and the application of these methods to the study area, the Gibraltar Arc System region (GAS). The final product should be a useful 3D tool to analyse the lithosphere integrating, in a consistent manner, the thermal field, elevation, geoid and gravity anomalies, and SHF. In this sense, four main goals are:1) Development of a numerical code to compute Bouguer anomalies from publicly available satellite-derived free air data in both continental and marine areas. 2) Development of a 1D method to calculate a first order lithospheric structure using elevation and geoid anomaly as input data.3) Development of a 3D interactive code to perform lithospheric forward modelling, integrating SHF, gravity and geoid anomalies, and elevation.4) Obtain a 3D image of the lithosphere geometry over the study region independent from seismic tomography in order to improve our knowledge of the deep, present day, lithospheric structure of the GAS region, and discuss the different geodynamic models proposed to explain its origin. FA2BOUG is a FORTRAN 90 code to compute Bouguer anomaly specially intended to work with global elevation and free air data bases (Chapter 3). The program is designed to calculate in both continental and oceanic areas. Chapter 4 deals with a method based on the combination of elevation and geoid anomaly data that allows for a rapid calculation of the crustal and lithospheric thickness over large regions under the assumption of local isostasy, thermal steady state, linear vertical density gradient for the crust, and temperature dependent mantle density.Chapter 5 presents GEO3Dmod, a computer program intended to perform interactive 3D lithospheric forward modelling, integrating SHF, elevation, gravity anomaly and geoid anomaly. The program consists of two modules. The first one (GEO3Dmod) resolves the direct problem, i.e. given a lithospheric model (a set of layers with different properties), it calculates the 3D thermal and density structure of the lithosphere and the associated geophysical observables. The second one (GEO3Dmod_INTF) is a graphical interface designed to visualize and modify the lithospheric structure according to the differences between calculated and measured geophysical observables. To test the program, we used a number of synthetic models composed of crust, lithospheric mantle, sea water and asthenosphere.In Chapter 6 we applied GEO3Dmod to the Gibraltar Arc System region using as initial geometry of the Moho and the LAB the 1D model obtained using elevation and geoid anomaly (Chapter 4). The application of the model to the GAS region yields a crustal and lithospheric structure that coincides fairly well with previous works. The whole Atlas Mountains seem to be affected by lithospheric thinning (60-90 km), but this feature is more conspicuous in its southern part, the Anti Atlas Variscan domain, and to the north, in the Middle Atlas. The eastern branch of the Atlas does not seem to be much affected by this lithospheric thinning. The strongest LAB topography gradients are present in the northern, southern and eastern limits of the thick lithosphere imaged beneath the Gulf of Cadiz, the Betics and the Rif (170-210 km). These regions coincide with the contact between the Iberian Variscan Massif and the Betic chain in the north, the contact between the Middle Atlas and the external Rif domain to the south, and the contact between the Betic-Rif orogen and the Alboran Basin to the east. The rough topography of the LAB suggests that the mantle contribution to the isostatic balance is not negligible, as confirmed by the isostatic residual anomaly map calculated for the GAS region. The presence of the SW-NE oriented zone of lithospheric thinning affecting the High, Anti and Middle Atlas and extending to the eastern Alboran Basin, as well as the parallel thick lithosphere zone extending along the western Betics, eastern Rif, Rharb Basin, and Gulf of Cadiz, put severe constraints on the proposed geodynamic models. Slab tear and asymmetric roll-back could be a plausible mechanism to explain the lithospheric thickening, whereas lateral asthenospheric flow would cause the lithosphere thinning. An alternative mechanism responsible for the lithospheric thinning could be the presence of a hot magmatic reservoir derived from a deep ancient plume centred in the Canary Island, and extending as far as Central Europe.

La tesi s'ha estructurat en dos grans blocs, el primer dedicat a la caracterització sismotectònica del sector occidental de los Pirineus mitjançant mètodes de sísmica passiva, i el segon focalitzat a la caracterització estructural del sector central i oriental del marge continental Nord-Ibèric emprant mètodes de sísmica activa. A la primera part s'han abordat diferents aspectes com són els estudis estadístics de la sismicitat, la relocalització hipocentral mitjançant dobles diferències i l'obtenció de famílies d'events mitjançant tècniques de correlació creuada, que han permès millorar significativament el coneixement sismotectònic de la zona estudiada. Els resultats a nivell regional posen de manifest la importància de la sismicitat E-O de Pirineus i revelen la seva continuïtat a cap a l'oest a través de la falla de Leiza, fins a la falla d'Hendaya. La Falla de Leiza apareix com una estructura a nivell cortical amb la sismicitat distribuïda des de la superfície fins als 30 km de fondària, aprofundint-se cap al nord. La Falla de Pamplona es revela com un accident a escala crustal, amb la sismicitat distribuïda, en seu sector central, entre 0 i 20 km de profunditat. A nivell local, les rèpliques del terratrèmol de magnitud 4.1, que va tenir lloc l'any 2002 a uns 5 km de la falla de Pamplona, se han relacionat amb el sector meridional de l'encavalcament d'Aralar. Les dades obtingudes per les xarxes temporals desplegades a la zona de l'embasament d'Itoiz permeten interpretar les sèries sísmiques que van tenir lloc en esta regió com un cas de resposta ràpida disparada per l'inici de posta en carrega de l'embassament. La majoria de mecanismes focals obtinguts en aquest estudi mostren un predomini de les solucions de falla normal, amb diferents graus de component de cisalla, fet característic de la sismicitat dels Pirineus Occidentals. Els resultats obtinguts de la interpretació per mètodes directes dels perfils de gran angle del marge Cantàbric posen de manifest la gran complexitat estructural del nord de la península ibèrica, producte de l'etapa extensional Mesòzoica i la convergència Alpina. El pre-processat de les dades, incloent-hi un filtrat F-K i de Coherència Lateral, ha permès millorar notablement els registres i correlacionar fases sísmiques a distàncies superiors. La interpretació conjunta de les dades dels OBS i les estacions de terra dels perfils N-S permeten acotar amb continuïtat l'estructura d'indentació de l'escorça del Golf de Biscaia entre l'escorça Ibérica, produint la subducció cap al nord de l'escorça mitja i inferior Ibèrica. L'arrel crustal apareix més desenvolupada al sector oriental de la conca Basco-Cantàbrica i la Serralada Cantàbrica, i té una menor potència al sector central i occidental de la Conca Basco-Cantàbrica. Les variacions d'espessor cortical s'han relacionat amb un major o menor grau d'indentació. Al sector oriental de la zona d'estudi l'estructura cortical mostra característiques d'escorça continental aprimada, on és possible diferenciar clarament els nivells d'escorça superior, mitja i inferior. S'observa un important aprimament cortical cap al sector nord-occidental de la zona d'estudi on, a mesura que es penetra al sector central del Golf de Biscaia, les característiques d'escorça continental s'esvaeixen. El fet de que no s'observin anomalies magnètiques de caràcter oceànic a l'interior de la zona d'estudi i que a la sísmica multicanal apareguin gran quantitat d'estructures característiques de processos extensionals continentals, són indicadors clars de que l'escorça d'aquest sector és de tipus transició continent-oceà i que no s'ha arribat a mostrejar escorça oceànica. / TITLE OF THE THESIS: "Structural and Seismotectonic characterization of the lithosphere in the Pyrenean-Cantabrian domain using active and passive seismic methods".ABSTRACT: This thesis is divided in two parts. The first one is dedicated to the seismotectonic characterization of the western Pyrenean edge and the second part is focused on the structural characterization of the central and eastern sectors of the North-Iberian margin. Methodologies applied in the first part have contributed to obtain an enhanced image of the seismotectonic features of the studied area. The results obtained confirm the important seismic activity on the E-W Pyrenean belt and reveal its westward continuity along the Leiza Fault, up to the Hendaya Fault. The Leiza Fault is manifested as a crustal-scale deep structure, with an important northward dipping seismicity, continuously distributed from surface to almost 30 km depth. The aftershock series following the 2002 February 21 earthquake have been related to the southern sector of the Aralar thrust unit. Data obtained by the temporary arrays deployed arround the Itoiz resorvoir favour the explanation of the aftershock series, occurred after the 2004 September 18 earthquake, as a rapid response case of reservoir-triggered seismicity, burst by the first impoundment of the reservoir. The results derived from the wide angle modelling show the high structural complexity of the northern sector of the Iberian Peninsula. The analysis of the seismic phases recorded at the OBS and land stations of the N-S profiles allow to continuously constrain the indentation geometry of the Bay of Biscay crust between the Iberian crust, producing the subduction to the north of the Iberian middle and lower crusts, down to 55 km depth. The velocity depth distributions obtained in the north-westernmost edge of the study region present the main properties of transition continental to oceanic crust. The fact that no oceanic magnetic anomalies were observed inside the study area, and the multichannel seismic profiles showed numerous normal faults and half-graben structures, typical of continental extensional processes, are clear indicatives that the crust in this sector of the study area is a transitional crust, strongly stretched and thinned, but real oceanic crust has not been imaged yet. The crustal structure, in the easternmost sector of the study region shows the typical continental crust pattern.

DE LA TESIS:Aunque los trabajos geomorfológicos sobre la Depresión Central Catalana fueron en cierta manera abundantes durante el período comprendido entre 1926 y 1958, no existe ninguno elaborado con posterioridad a esta fecha, más allá de algunas síntesis que tratan indirectamente la problemática que se plantea en la Depresión Central. Eso significa que solamente disponemos de estudios dispersos espacialmente y que, en el mejor de los casos, tienen una veintena de años de antigüedad. Si tenemos en cuenta que precisamente en los últimos años la Geomorfología ha experimentado un gran auge, hay que reconocer que es necesaria una rápida labor de revisión de los trabajos anteriores y emprender una intensa campaña de reconocimiento geomorfológico del territorio, para dar paso a estudios especializados de los problemas que se han ido planteando.Efectivamente, además de una necesidad de puesta al día de nuestro conocimiento empírico del territorio, existe una vertiente práctica que no puede ser pasada por alto. La mecanización de la agricultura, la instalación de polígonos industriales, la construcción de nuevos ejes de comunicaciones y remodelación de los antiguos, los problemas acuciantes de degradación del medio ambiente... hacen necesaria una planificación del territorio más coherente de la que se ha hecho hasta ahora, si es que se ha hecho. Todos estos hechos nos han inducido a emprender el estudio de la Depresión Central Catalana, aunque no hemos escogido esta zona porque fuera la única donde se planteaba la problemática expuesta (ya que toda Catalunya se halla falta de estudios recientes sobre la materia), sino sobre todo por razones de tipo personal. Vista la imposibilidad de abarcar en una sola tesis toda la Depresión Central Catalana, decidimos escoger una serie de sectores representativos que estudiaríamos con especial atención. Para ello, consideramos como Depresión Central toda el área ocupada por los terrenos terciarios, poco o nada deformados, enmarcados por el Prepirineo y la Cordillera Prelitoral Catalana (tomada ésta en sentido geológico) y limitados por el liste por la gran falla del valle de Hostoles. Por el Oeste tuvimos que trazar un límite artificioso, que inicialmente dejaba fuera de nuestra área de estudio todas las formaciones detríticas cuaternarias del Pla d'Urgell, prolongándose por el Sur hasta la Serra de la Llena y por el Norte hasta Ponts, siguiendo luego el trazado del Segre hasta el Prepirineo. Es evidente que los límites septentrional y meridional son en muchos casos poco netos, pero no es nuestro objetivo establecerlos con precisión, ni constituyen una barrera a nuestro trabajo, siempre que se traten en cada caso con la debida atención. Dentro del área delimitada nos hemos propuesto estudiar las caracteristícas de la dinámica actual y, mediante el estudio de las formas y formaciones superficiales heredadas, deducir los sistemas morfogenéticos imperantes durante el Cuaternario,, así como su variabilidad espacial y temporal, Al mismo tiempo, es evidente que todo ello nos lleva a poner de manifiesto las influencias estructurales, debidas a las características litológicas del substrato y la disposición de los materiales, haciendo aparecer en su caso la existencia de deformaciones tectónicas cuaternarias o actuales.Una vez delimitado el espacio y los objetivos de nuestro trabajo, procedimos a efectuar un reconocimiento exhaustivo de toda el área mediante el estudio de las fotografías aéreas y varios recorridos sobre el terreno, todo ello en vistas a escoger los sectores representativos a estudiar. Consideramos que lo más indicado era seleccionar aquellas áreas en las que el modelado fuese fruto de la combinación temporal de períodos de deposición y periodos de incisión, dejando de lado aquellas en las que ha predominado casi exclusivamente la incisión. Obteníamos así un mayor número do datos para intentar la reconstrucción de la evolución geomorfológica. De este modo, seleccionamos el valle del Llobregós, la Plana de Vic e incorporamos a nuestro estudio la Conca de Barbera y la Conca d'Odena. Creímos oportuno rebasar el límite que nos habíamos puesto por el Oeste, para ocuparnos del borde oriental del Pía d'Urgell, ya que los depósitos de gravas allí existentes podían aportar datos valiosos. Debido a la gran nitidez y extensión de las formas estructurales, y a la existencia de formas determinadas por deformaciones tectónicas recientes, tomamos también en consideración el sector de la Segarra.Para el estudio de cada uno de los sectores hemos procedido, en primer lugar, a un análisis de la bibliografía existente y a un reconocimiento detallado de las fotografías aéreas posteriormente hemos hecho una campaña de campo en cada uno do los sectores realizando, cuando ha sido necesario, pequeñas cartografías de detalle. Dadas las características del relieve de la Depresión Central Catalana, se ha considerado que una cartografía geomorfológica a mediana escala podría ser útil, puesto que, aunque existen sectores de modelado bien diferente, en cada uno de ellos las formas son grandes y bastante monótonas. Dentro de esta óptica hemos realizado la cartografía a escala 1: 100 000 de dos zonas de la Depresión, una correspondiente a las hojas de Ponts y Guissona del Mapa Topográfico Nacional de España, E. 1: 50 000, y la otra a la hoja de Vic del mismo mapa. En total se han cubierto unos 1300 km2. Por lo que respecta a la exposición de nuestro trabajo, hemos optado por referir los capítulos de Antecedentes, Contexto estructural e Historia geológica a la totalidad de la Depresión Central Catalana, de la que adjuntamos un mapa litológico a escala 1; 200 000, elaborado a partir de la cartografía geológica existente. En los capítulos posteriores nos hemos ceñido tan solo a los sectores estudiados con detalle.