J. Ignacio Borge

Computational Materials Scientist | PhD in Material Science

First-Principles Simulations Molecular Dynamics Machine Learning Graph Neural Networks 2D Materials Ferroelectrics Magnetic Materials Spintronics Catalysis Energy Materials

Short bio

Científico computacional de materiales con base en Costa Rica. Mi formación integra solid state physics and chemistry. Fui investigador posdoctoral en el Department of Physics de la University of Alabama at Birmingham (UAB). Obtuve el Ph.D. en Ciencia de Materiales (teoría/computación) en Bar-Ilan University (Israel) y el B.Sc. en Química en la Universidad de Costa Rica (UCR).

Combino primeros principios (DFT), métodos Monte Carlo y aprendizaje automático para estudiar materiales cuánticos y funcionales —con énfasis en materiales 2D (MXenes), texturas de espín y ferroelectricidad— y proponer conceptos de dispositivo para espintrónica y tecnologías cuánticas, además de aplicaciones en semiconductores, energía y catálisis. Me apasiona la enseñanza y la divulgación: diseño cursos y materiales didácticos, y colaboro con grupos experimentales; apoyo mi trabajo en computación de alto rendimiento para acercar el modelo a la validación.

Materiales Cuánticos

Diseño de materiales 2D para espintrónica y posibles tecnologías cuánticas mediante métodos de primeros principios

IA en Ciencia de Materiales

Graph Neural Networks para descubrimiento acelerado y relaciones estructura-propiedad

Energía y Sustentabilidad

Materiales para baterías y catálisis de próxima generación

2024-2025

Postdoctoral Researcher - University of Alabama at Birmingham

Materiales para transistores de nueva generación y diseño de dispositivos

2018-2022

Ph.D. Materials Science - Bar-Ilan University, Israel

Tutor: Prof. Ilya Grinberg

2016-2018

M.Sc. Materials Science - Bar-Ilan University, Israel

Stack Tecnológico: Python • VASP • Quantum ESPRESSO • PyTorch • JAX • Materials Project API

Proyectos en Curso

Materiales para Transistores de Nueva Generación

Investigación postdoctoral enfocada en el diseño de materiales para transistores basados en el fenómeno de capacitancia negativa en HfO₂. Desarrollo de conceptos de dispositivo que aprovechen la ferroelectricidad en películas delgadas para aplicaciones en electrónica de baja potencia.

Tecnologías: DFT • Simulación de dispositivos • Ferroeléctricos
Descubrimiento Computacional de Materiales Magnéticos 2D

Investigación, mediante DFT, de materiales 2D magnéticos (MXenes) y de sus texturas de espín —incluidos los skyrmions— para el diseño de nuevos materiales cuánticos.

Keywords: spintronics • spin-orbit coupling • Dzyaloshinskii–Moriya interaction (DMI) • spin glasses • solid solutions

Docencia Universitaria

2023-2024
Universidad Veritas, Costa Rica
Curso: Química Inorgánica
2022
Universidad Internacional de las Américas, Costa Rica
Cursos: Fisicoquímica y Química Analítica (teoría y laboratorios)

Me interesa que las clases de química sean amenas y esclarecedoras. Mi prioridad es que los estudiantes aprendan bien los conceptos, que formen una base sólida que les permita dominar la materia con confianza y sentar las bases para su propia exploración científica.