Publicaciones

"Si planteó la idea del artículo, total o parcialmente y realizó al menos algunos de los cálculos presentados en él, entonces su contribución es significativa y puede figurar como coautor del artículo."[1]

Resultados publicados

Los resultados de las investigaciones que se presentan en esta página fueron inicialmente expuestos en diversos foros académicos[2] para su discusión y retroalimentación. Posteriormente, se documentaron en formato de artículos para revistas de investigación y divulgación científica[3] en las áreas de física de la materia condensada, física atómica y molecular, y nanociencia de materiales.

El acceso a los artículos publicados podría requerir una suscripción. En caso de no contar con ella, puede ponerse en contacto a través del correo electrónico indicado al pie de página para solicitar una copia del documento. Algunos trabajos también han sido incluidos en libros; si requiere alguno de ellos, por favor, háganoslo saber.

Los documentos y artículos se han clasificado por tipo: investigación, divulgación, prensa y tesis. En cada sección que sigue se incluye una clasificación o resumen temático elaborado con la asistencia de una inteligencia artificial.

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[1] Paráfrasis de un texto sobre Lev Davidovich Landau (Wikipedia). Esta afirmación resume un criterio fundamental para la coautoría académica; en el enlace (🔗) se detallan puntos clave e información relevante. [2] Entre ellos, el Congreso Nacional de Física (evento anual de la Sociedad Mexicana de Física A.C. - SMF) y el International Materials Research Congress (IMRC), evento anual de la Sociedad Mexicana de Materiales A.C. - SMMater y la Materials Research Society (MRS) de Estados Unidos.[3] Esto incluye revistas de investigación indexadas en el Journal Citation Reports (JCR), revistas universitarias, periódicos, boletines de organizaciones de la sociedad civil, etc.

Portada de la revista EPJ D, Volumen 69, Número 7, julio de 2015, ilustrada con material de nuestra investigación.

Investigación

La publicación por pares, más que una meta, es una necesidad intelectual para el investigador, que así cumple con su compromiso de crear conocimiento. Esta sección presenta los artículos publicados ordenados por tema y de forma cronológica, trazando un recorrido que va desde la exploración inicial de los cuasicristales hasta la investigación en nanomateriales de vanguardia.

Primeros Trabajos: Cuasicristales (1990-1993)

Solid State Commun. (1990): Este trabajo inicial calcula la densidad local de estados electrónicos en redes de Penrose, un modelo matemático para los cuasicristales, ayudando a entender sus propiedades electrónicas fundamentales.
Nonlinear Phenomena... (1991): Como capítulo de libro, profundiza en la estructura atómica y electrónica de los cuasicristales, resumiendo el conocimiento de la época y presentando sus modelos teóricos.
J. Phys.: Condens. Matter (1993): Se enfoca en un cuasicristal específico (Al₁₃Fe₄), calculando su estructura electrónica para explicar su estabilidad, un paso clave para entender estos materiales complejos.

Investigación Central: Fulerenos y Nanoestructuras de Carbono (1994-2002)

Solid State Commun. (1994): Estudia la energética de fulerenos gigantes y estructuras anidadas (tipo "matrioshka"), analizando cómo la energía del sistema cambia con el tamaño.
MRS proceedings (1994): Analiza teóricamente cómo la presencia de uno o dos átomos faltantes (vacancias) en la molécula de C₆₀ afecta su estructura electrónica y estabilidad.
Solid State Commun. (1995): Propone una ruta teórica para la formación de fulerenos endoédricos (átomos atrapados dentro de la jaula de carbono), un tema central en su investigación posterior.
Phys. Rev. B (1996): Estudia con primeros principios (DFT) cómo se enlazan cúmulos de sodio (Na) al ser encapsulados en fulerenos C₆₀, determinando la estabilidad de estos complejos endoédricos. Este trabajo abrió nuevas vías en la ciencia de materiales y la nanotecnología.

- Current Problems in Cond. Matter (1998): Un capítulo de libro que representa un avance significativo al estudiar las propiedades ópticas (excitaciones electrónicas colectivas - plasmones) de fulerenos gigantes. A diferencia de estudios previos, este trabajo investiga de forma sistemática cómo la respuesta a la luz de la jaula de C₇₈₀ se puede "sintonizar" al variar el tamaño del clúster de sodio encapsulado. Este enfoque demostró la posibilidad de diseñar una nueva clase de nanomateriales con propiedades ópticas controlables, un objetivo central en la nanociencia moderna.

Phys. Rev. B (2001): Este trabajo, una continuación natural del Phys. Rev. B de 1996, utiliza la teoría del funcional de la densidad (DFT) para analizar la estabilidad y las propiedades electrónicas de "polímeros de fulerenos", un tema que sigue siendo relevante en la nanociencia. A diferencia de los complejos endoédricos, aquí se examina cómo las propias moléculas de C₆₀ se pueden unir para formar estructuras bidimensionales. Este estudio fue crucial para comprender cómo los fulerenos podían servir como bloques de construcción en la ciencia de nuevos materiales.

REVIEWS OF MODERN QUANTUM CHEM (2002): Un extenso capítulo de revisión que explora la estructura y reactividad de cúmulos de carbono y fulerenos, tanto puros como sustituidos con silicio.

Enfoque Posterior: Nanopartículas, Cúmulos Metálicos y Métodos (2010-2019)

Key Engineering Materials (2010): Aborda teóricamente cómo el tamaño y la forma de las nanopartículas metálicas afectan su estabilidad, un concepto crucial en nanotecnología.
J. Phys. Chem. C (2010): Un trabajo que ejemplifica la sinergia entre el experimento y la teoría, una de las combinaciones más potentes en la ciencia de materiales. Este estudio explica el "cómo" y el "porqué" a nivel atómico del proceso de nucleación y crecimiento de los nanocúmulos de oro con forma de estrella (estelados). Su contribución teórica fue fundamental para dar sustento físico a los resultados experimentales. ¡El microscopio electrónico no puede capturar en tiempo real!

MRS Online Proceedings (2011): Un estudio teórico sobre cómo recubrir cúmulos de oro con moléculas orgánicas (alcanoditioles) afecta sus propiedades.

Eur. Phys. J. D (2015): Un trabajo que aborda una pregunta fundamental en la nanociencia: ¿cómo se comporta la materia en la interfaz sólido-líquido a escalas atómicas? Este estudio investiga teóricamente la "fluxionalidad" de los cúmulos de oro sub-nanométricos, demostrando que sus átomos fluctúan constantemente a temperaturas moderadas. Son objetos que "respiran" y cambian de forma continuamente, sin "derretirse". El trabajo fue seleccionado para el arte de portada de la revista, un reconocimiento de su calidad y de la claridad de sus visualizaciones teóricas.
Comp. Theor. Chem. (2015): Explora mediante cálculos el "paisaje energético" de nanoaleaciones de platino y oro (Pt-Au) para predecir las estructuras más estables.
Phys. Stat. Solidi B (2016): Utiliza la teoría de Bogoliubov-de Gennes para estudiar las propiedades de superconductividad en sistemas nanoscópicos descritos por el modelo de Hubbard.
Int. J. Mod. Phys. C (2017): Emplea simulaciones de dinámica molecular para resolver un problema fundamental en física de la materia condensada: la determinación de las estructuras cristalinas de las fases sólidas del metano. Este trabajo demuestra la maestría del enfoque computacional al proporcionar una sólida confirmación teórica a las observaciones experimentales.
Eur. Phys. J. B (2019): Este trabajo—uno de los de mayor impacto de su carrera—marca una incursión en la frontera de la ciencia de materiales. Se centra en los cúmulos binarios (nanoaleaciones) y los mecanismos que los llevan a un estado amorfo—un conocimiento fundamental para controlar sus propiedades tecnológicas. El artículo fue destacado por múltiples medios científicos, un claro reconocimiento de su novedad y relevancia.

Referencias completas

Amorphicity and structural changes in binary clusters, J. M. Cabrera-Trujillo, J. M. Montejano-Carrizales, and César G. Galván, Eur. Phys. J. B 92, 237 (2019).

Research highlighted by EPJ B Highlight, europhysicsnews, EurekaAlert!, ScienceDaily, Springer, and Phys.org.

Full-text view-only: rdcu.be/bUf51

Section: Mesoscopic and Nanoscale Systems.

Publisher: Springer Verlag, ISSN: 14346028, 14346036.

Subject Area/Category: Physics and Astronomy / Condensed Matter Physics

Molecular dynamics approach for crystal structures of methane A and B, César G. Galván, José M. Cabrera-Trujillo, Ivonne J. Hernández-Hernández, and Luis A. Pérez, Int. J. Mod. Phys. C 28, 1750048 (2017).

Publisher: World Scientific Publishing Co., ISSN: 01291831

Subject Area/Category: Physics and Astronomy / Physics and Astronomy (miscellaneous)

Bogoliubov-de Gennes study of nanoscale Hubbard superconductors, C. G. Galván, J. M. Cabrera-Trujillo, L. A. Pérez, and C. Wang, Phys. Stat. Solidi B 253, 1638-1642 (2016).

Publisher: Wiley-VCH Verlag, ISSN: 15213951, 03701972

Subject Area/Category: Physics and Astronomy / Condensed Matter Physics

Exploring the Energy Landscape of PtxAu115-x Nanoalloys, Maribel Dessens-Félix, Rafael Pacheco-Contreras, J. M. Cabrera-Trujillo, J. M. Montejano-Carrizales, Lauro Oliver Paz-Borbón, Alessandro Fortunelli, Alvaro Posada-Amarillas, Comp. Theor. Chem. 1074, 150-156 (2015).

Publisher: Elsevier BV, Netherlands, ISSN: 2210271X

Subject Area/Category: Chemistry / Physical and Theoretical Chemistry | Physics and Astronomy / Condensed Matter Physics

Theoretical study of the thermally induced structural fluctuations in sub-nanometre size gold clusters, J. M. Cabrera-Trujillo, J. M. Montejano-Carrizales, F. Aguilera-Granja, and A. Posada-Amarillas, Eur. Phys. J. D 69, 1-9 (2015).
Cover Artwork: bit.ly/3u2fk3z
Publisher: Springer New York, USA, ISSN: 14346060, 14346079.
Subject Area/Category: Physics and Astronomy / Atomic and Molecular Physics
Theoretical Study of Alkanedithiolated Gold Clusters, J. M. Cabrera-Trujillo, and R. Jiménez-Cataño, MRS Online Proceedings Library 1371, 91–97 (2011).
Publisher: Materials Research Society, USA, ISSN: 0272-9172.
Subject Area/Category: Materials Science / Materials Science (miscellaneous) | Physics and Astronomy / Condensed Matter Physics
Nucleation and Growth of Stellated Gold Clusters: Experimental Synthesis and Theoretical Study, J. M. Cabrera-Trujillo, J. M. Montejano-Carrizales, J. L. Rodríguez-López, W. Zhang, J. J. Velázquez-Salazar, and M. José-Yacamán, J. Phys. Chem. C 114, 21051-21060 (2010).
Publisher: American Chemical Society, USA, ISSN: 1932-7447 (print), 1932-7455 (Web).
Subject Area/Category: Materials Science / Nanoscience and Nanotechnology
Size Effect and Shape Stability of Nanoparticles, J. L. Rodríguez-López, J. M. Montejano-Carrizales, J. P. Palomares-Báez, H. Barrón-Escobar, J. J. Velázquez-Salazar, J. M. Cabrera-Trujillo, and M. José-Yacamán, Key Engineering Materials 444, 47-68 (2010).
Publisher: Trans Tech Publications Ltd.., Germany, ISSN: 1013-9826.
Subject Area/Category: Materials Science / Materials Science (miscellaneous)
Pristine and Silicon substituted Small carbon-Clusters and Fullerenes: Electronic Structure and Reactivity, M. Solà, J. M. Cabrera-Trujillo, F. Tenorio, O. Mayorga, M. Cases, M. Durán, and J. Robles, In: "REVIEWS OF MODERN QUANTUM CHEMISTRY: A Celebration of the Contributions of R. G. Parr", K.D. Sen, ed., 46, 1367-1420 (2002).
Publisher: World Scientific, Singapore, ISBN: 978-981-02-4889-5, 981-02-4889-X.
Theoretical study of the structural and electronic properties of two-dimensionally polymerized fullerene clusters with 2,3,4, and 7 C60 molecules, J. M. Cabrera-Trujillo and J. Robles, Phys. Rev. B64, 165408-165414 (5 October 2001).
Publisher: American Institute of Physics, USA, ISSN: 1098-0121 (printed).
Subject Area/Category: Materials Science / Electronic Materials | Physics and Astronomy / Condensed Matter Physics
Theoretical Study of the Collective Electronic Excitations of the Endohedral Clusters NaN@C780, J. M. Cabrera-Trujillo, R. Pis-Diez, J. A. Alonso, M. J. López, and A. Rubio, In: “Current Problems in Condensed Matter: Theory and Experiment”, J. L. Morán-López ed., 133-141 (1998).
Publisher: Plenum Press, New York London, USA, ISBN: 0-306-45915-9.
Theoretical study of the binding of Na clusters encapsulated in the C60 fullerenes, J. M. Cabrera-Trujillo, J. A. Alonso, M. P. Iñiguez, M. J. López, and A. Rubio, Phys. Rev. B53, 16059-16066 (15 June 1996).
Publisher: American Institute of Physics, USA, ISSN: 1098-0121 (printed).
Subject Area/Category: Materials Science / Electronic Materials | Physics and Astronomy / Condensed Matter Physics
Electronic Structure Calculations of Defect C60 with One or Two Vacancies, J. L. Morán-López, J. Dorantes-Dávila, and J. M. Cabrera-Trujillo, MRS proceedings 359, 205-210 (1994).
Publisher: Materials Research Society, USA, ISSN: 0272-9172.
Subject Area/Category: Materials Science / Materials Science (miscellaneous) | Physics and Astronomy / Condensed Matter Physics
A Possible Route to Macroscopic Formation of Endohedral Fullerene, J. L. Morán-López, J. M. Cabrera-Trujillo, and J. Dorantes-Dávila, Solid State Commun. 96, 451-457 (1995).
Publisher: Elsevier BV, Netherlands, ISSN: 0038-1098.
Subject Area/Category: Materials Science / Materials Chemistry | Physics and Astronomy / Condensed Matter Physics
Energetics of Giant Fullerenes and Matrjoschka Structures, J. L. Morán-López, K. H. Bennemann, J. M. Cabrera-Trujillo, and J. Dorantes-Dávila, Solid State Commun. 89, 977-981 (1994).
Publisher: Elsevier BV, Netherlands, ISSN: 0038-1098.
Subject Area/Category: Materials Science / Materials Chemistry | Physics and Astronomy / Condensed Matter Physics
Electronic Structure of a Quasicrystalline Model for Al13Fe4, J. M. Cabrera-Trujillo, J. L. Morán-López, and V. Kumar, J. Phys.: Condens. Matter 5, A399-A402 (1993).
Publisher: Institute of Physics Publishing, United Kingdom, ISSN: 0953-8984 (Print), 1361-648X (Online).
Subject Area/Category: Materials Science / Materials Science (miscellaneous) | Physics and Astronomy / Condensed Matter Physics
Atomic and Electronic Structure of Quasicrystals, J. M. Cabrera-Trujillo, F. Mejía-Lira and J. L. Morán-López. In: “Nonlinear Phenomena in Fluids, Solids and Other Complex Systems: Proceedings of the Second Latin American Workshop”, P. Cordero, B. Nachtergaele eds., pp (1991).
Publisher: Elsevier Science, Holand, ISBN: 10-0444887911, 13-978-0444887917.
Local Electronic Density of States in Two Component Penrose Lattices, J. M. Cabrera-Trujillo, F. Mejía-Lira and J. L. Morán-López, Solid State Commun. 75, 477-480 (1990).
Publisher: Elsevier BV, Netherlands, ISSN: 0038-1098.
Subject Area/Category: Materials Science / Materials Chemistry | Physics and Astronomy / Condensed Matter Physics.

Divulgación

La divulgación científica es un pilar fundamental en el perfil del académico, pues a través de ella se cumple el compromiso con la formación de nuevas generaciones. Los artículos de esta sección, clasificados por categorías, reflejan un doble compromiso: con la divulgación científica y con la memoria de la institución que representa.

Comunicación de la Ciencia

La molécula de fulereno (Universitarios Potosinos, 2005): Un artículo de divulgación clásica que explica el fulereno, uno de los principales temas de investigación del autor, a una audiencia universitaria amplia y no especializada.
Construcción y desarrollo de estructuras atómicas (Inducción a la Ciencia y la Tecnología, 2011): Con un fin claramente pedagógico, este trabajo funciona como una guía para visualizar y construir estructuras atómicas con el software de simulación ASE, dirigido a estudiantes que se inician en la investigación.

Memoria Institucional y Crónica

Reseña del Programa de la Licenciatura en Física de la UASLP en su 50 Aniversario (Bol. Soc. Mex. Fís. 2006) y La Licenciatura en Física y su 50 Aniversario (Universitarios potosinos, 2006): Dos artículos complementarios para celebrar el 50 aniversario de la Licenciatura en Física. Uno, dirigido a la comunidad científica nacional; el otro, a la comunidad potosina. Ambos sirven como valiosa reseña histórica y testimonio del desarrollo del programa.

En conjunto, estos artículos presentan al autor no solo como un investigador, sino también como un educador y cronista de su Facultad.

Referencias completas

Construcción y desarrollo de estructuras atómicas a partir del ambiente de simulación atomístico ASE, Posada Borbón A. y Cabrera-Trujillo J. M., Inducción a la Ciencia y la Tecnología en la UASLP 3, 280-283 (2011). ISBN: 978-607-9343-54-5.
Reseña del Programa de la Licenciatura en Física de la UASLP en su 50 Aniversario, José M. Cabrera-Trujillo, Bol. Soc. Mex. Fís. 20-2, 113-118 (2006). ISSN: 0187-4713.
La Licenciatura en Física y su 50 Aniversario, José M. Cabrera-Trujillo, Universitarios potosinos, No. 8, 44-47 (2006). ISSN: 1870-1698.
La molécula de fulereno, José M. Cabrera-Trujillo, Universitarios Potosinos, No. 6, 6-9 (2005). ISSN: 1870-1698.

Prensa

La comunicación a través de la prensa es un componente esencial en el perfil del académico, pues demuestra su compromiso con la sociedad en general. Los artículos de esta sección, publicados en Pulso, Diario de San Luis, reflejan un esfuerzo por dialogar directamente con la sociedad potosina; para facilitar su comprensión, se han organizado por categorías temáticas.

Promoción de la Vocación Científica

Una invitación muy especial (Marzo 2004): Este artículo es una pieza para atraer al público, o a futuros estudiantes, a un evento de puertas abiertas o al estudio de las ciencias en la UASLP.
Tú puedes ser un científico (Mayo 2005): Con un fin puramente motivacional, este artículo busca inspirar a jóvenes a considerar una carrera en la ciencia, derribando barreras y mitos.
La formación de físicos (Enero 2006): Aquí se explica al público en general en qué consiste la carrera de física, desmitificando el proceso de formación de un científico y el valor que aporta a la sociedad.

Divulgación de la Ciencia

El fulereno, más duro que el diamante (Junio 2004): Un excelente ejemplo de divulgación, este artículo toma un tema de investigación propio, los fulerenos, y lo traduce en un titular impactante y un texto fácil de entender para despertar la curiosidad del lector sobre nuevos materiales. De hecho, el trabajo fue escrito motivado por la simple pregunta de un estudiante: "¿Qué es el fulereno, profesor?".

Referencias completas

La formación de físicos, José M. Cabrera Trujillo, Pulso, Diario de San Luis, Qüid. 6-C, Enero 25 (2006).
Tú puedes ser un científico, José M. Cabrera Trujillo, Pulso, Diario de San Luis, Qüid. 6-C, Mayo 18 (2005).
El fulereno, más duro que el diamante, José M. Cabrera Trujillo, Pulso, Diario de San Luis, Qüid. 8-C, Junio 23 (2004).
Una invitación muy especial, José M. Cabrera Trujillo, Pulso, Diario de San Luis, Qüid. 6-C, Marzo 31 (2004).

Tesis

Una lista de tesis, tanto propias como dirigidas, refleja una trayectoria académica completa, ya que demuestra que la formación de un investigador y la de las siguientes generaciones son parte del mismo ciclo. Los documentos en esta sección, divididos en dos apartados, son una muestra clara de cómo se recibe y se transmite ese conocimiento.

La formación del investigador

Origen de la trayectoria: el inicio en la investigación.

Tesis de Maestría (BUAP, 1989): "Densidad de estados electrónicos en redes de Penrose"
- Punto de partida de la carrera, donde se sentaron las bases teóricas de la primera etapa de investigación.
- Los resultados se reflejaron directamente en las primeras publicaciones sobre cuasicristales a principios de la década de los 90.
Tesis de Doctorado (UASLP, 1994): "Propiedades electrónicas de Cuasicristales y Moléculas de Simetría Quinaria"
- Trabajo que consolidó la línea de investigación.
- Se expandió el estudio de los cuasicristales y se conectó con las moléculas de fullereno (con simetría quinaria), temas que definieron la investigación en los años posteriores.

El legado en las siguientes generaciones

El legado de un investigador se evidencia en la formación de la siguiente generación de científicos. Esta lista muestra cómo, a través de las tesis que guió a todos los niveles, los temas de sus estudiantes reflejan la evolución de sus propios intereses de investigación.

A principios de la década de 2000: Sus estudiantes trabajaban en cadenas de Fibonacci y nanocebollas de carbón, una continuación directa de su trabajo doctoral.
A finales de la década de 2000: Su supervisión se extendió a la simulación de sistemas complejos (etanol-agua).
En la década de 2010: Los temas de sus estudiantes se centraron en nanoaleaciones de oro, superconductividad en nanoestructuras y cuasicristales, lo que refleja a la perfección sus publicaciones más recientes.

Lista de Tesis

Tesis de Maestría en Física del Estado Sólido (1989): "Densidad de estados electrónicos en redes de Penrose" por José Manuel Cabrera Trujillo, Instituto de Física, Universidad Autónoma de Puebla.
Tesis de Doctorado en Ciencias Físicas (1994): "Propiedades electrónicas de Cuasicristales y Moléculas de Simetría Quinaria" por José Manuel Cabrera Trujillo, Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
Tesis de Licenciatura en Física (2000): "Estudio Teórico del Espectro de Fotoabsorción de la Cebolla de Carbón C300 con Sodio entre Capas" por Edgar Oswaldo Berlanga Ramírez, Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
Tesis de Licenciatura en Física (2000): "Excitaciones Fonónicas en una Cadena de Fibonacci Macroscópica" por Fernando Salazar Posadas, Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
Tesis de Maestría en Química (2009): "Estudio del sistema etanol-agua por simulación de dinámica molecular" por Sarai Vega Rodríguez, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
Investigación Postdoctoral en Ciencias Aplicadas (2015): "Correlación electrónica en nanoestructuras de oro" por César Gabriel Galván Peña, CIACYT, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
Tesis de Maestría en Ciencias Aplicadas (2016): "Estudio teórico sobre la caracterización del enlace atómico en agregados de oro con tamaños en el rango de 0.9 a 1.2 nm" por Sergio Enrique Sánchez Martínez, CIACYT, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
Investigación Postdoctoral en Ciencias Aplicadas (2016): "Correlación electrónica en cristales nanoestructurados" por César Gabriel Galván Peña, CIACYT, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
Tesis de Maestría en Ciencias Aplicadas (2018): "Estudio teórico sobre agragados de oro alcanoditiolados con dinámica molecular reactiva" por Ismael Antonio Almendarez Carbajal, CIACYT, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
Tesis de Maestría en Ciencias Físicas (2018): "ESTUDIO ESTRUCTURAL Y ENERGÉTICO DE NANOPARTÍCULAS CUASICRISTALINAS" por Josué Benjamín Bautista Gaspar, Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
Tesis de Licenciatura en Física (2018): "Modelo de nanopartícula superconductora bidimensional en el formalismo de Bogoliubov de Gennes" por Jean Carlos Cleto Vázquez, Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.

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