Experiments of Electron Spin Resonance (ESR) were performed on Co$% ^{2+}$substituting Zn$^{2+}$ or Mg$^{2+}$ in powder samples of Zn$_2$(OH)PO$_4$ andMg$_2$(OH)AsO$_4$. The observed resonances are described with a theoreticalmodel that considers the departures from the two perfect structures. It isshown that the resonance in the penta-coordinated complex is allowed, and thecrystal fields that would describe the resonance of the Co$^{2+}$ in the twoenvironments are calculated. The small intensity of the resonance in thepenta-coordinated complex is explained assuming that this site is much lesspopulated than the octahedral one; this assumption was verified by a molecularcalculation of the energies of the two environments, with both Co and Zn ascentral ions in Zn$_2$(OH)PO$_4$.

We exhaust the brane instanton solutions---an Einstein brane inhabiting atdifferent positions in a 5-dimensional Einstein bulk with negative curvature.We construct a brane instanton model consisting of a brane with asymmetric bulkalong two sides of the brane. And the junction condition of the resultingspace-time is analyzed in the frame of induced gravity (DGP model). In spiritsof quantum gravity of path integral formulism we calculate the Euclideanactions on three canonical paths and then compare the Euclidean actions ofdifferent instantons per unit 4-volume. We also compare the Euclidean actionsper unit 4-volume of instantons, which consist of a brane gluing to a fixedhalf, with other Euclidean actions of halves possessing different cosmologicalconstants.

We discuss some Z_N^L x Z_N^R orbifold compactifications of the type IIBsuperstring to D= 4,6 dimensions and their type I descendants. Although theZ_N^L x Z_N^R generators act asymmetrically on the chiral string modes, theyresult into left-right symmetric models that admit sensible unorientablereductions. We carefully work out the phases that appear in the modulartransformations of the chiral amplitudes and identify the possibility ofintroducing discrete torsion. We propose a simplifying ansatz for theconstruction of the open-string descendants in which the transverse-channelKlein-bottle, annulus and Moebius-strip amplitudes are numerically identical inthe proper parametrization of the world-sheet. A simple variant of the ansatzfor the Z_2^L x Z_2^R orbifold gives rise to models with supersymmetry breakingin the open-string sector.

We construct new asymptotically AdS_4 solutions dual to 2+1 CFTs at finitedensity and zero temperature by combining the ingredients of the electron starand the holographic superconductor. The solutions, which we call "compactelectron stars", contain both a fermionic fluid and charged scalar hair in thebulk. We show that the new solutions are thermodynamically favoured in theregion of parameter space where they exist. Along the boundary of this region,we find evidence for a continuous phase transition between the holographicsuperconductor and the compact star solution.

We examine the possibility of constructing analytical solutions describingmarginal deformations in the open superstring field theory that is based on thenon-minimal pure-spinor formalism. It is found out that some methods used forconstructing solutions of bosonic and RNS string field theories do not seem togeneralize to the pure-spinor case, while other methods do lead to reliableanalytical solutions.

We study the renormalization group equations (RGEs) of the neutrinoparameters in models of Minimal Lepton Flavor Violation. In such models, theRGEs can be described in terms of flavor spurions, such that only thecoefficients depend on the specific model. We explicitly demonstrate thismethod for the SM and MSSM for both Type-I and Type-III seesaw models. For thatpurpose, the RGEs of neutrino parameters in the MSSM Type-III seesaw have beencomputed. We have extended this method to get the evolution equations at secondorder. The implications for leptogenesis are also discussed.

The inclusive A(gamma,pi+ pi-)X reaction is studied theoretically. A sizeableenhancement of the cross section is found, in comparison with the scaling ofthe deuteron cross section (sigma_deuteron * A/2). This enhancement is due tothe modifications in the nuclear medium of the gamma N ----> pi pi N amplitudeand the pion dispersion relation. The enhancement is found to be bigger thanthe one already observed in the (pi,pi pi) reaction in nuclei.

We examine the effect of isospin-violating meson-nucleon coupling constantson low-energy pion-nucleon scattering. We compute the couplings in the contextof a nonrelativistic quark model. The difference between the up and downconstituent masses induces a coupling of the neutral pion to the proton that isslightly larger than the corresponding one for the neutron. This differencegenerates a large isospin-violating correction---proportional to theisospin-even contribution arising from the nucleon Born terms---to thecharge-exchange ($\pi^{-}p \rightarrow \pi^{0}n$) amplitude. In contrast to theisospin-conserving case, this correction is not cancelled by $\sigma$-mesonexchange; in our model there is no isospin-violating $NN\sigma$ coupling at$q^2=0$. As a result, we find a violation of the triangle identity consistentwith the one reported by Gibbs, Ai, and Kaufmann from a recent analysis ofpion-nucleon data.

The detection of coherent neutrino-nucleus scattering by the COHERENTcollaboration has set on quantitative grounds the existence of an irreducibleneutrino background in direct detection searches of Weakly Interacting MassiveDark Matter candidates. This background leads to an ultimate discovery limitfor these experiments: a minimum Dark Matter interaction cross section belowwhich events produced by the coherent neutrino scattering will mimic the DarkMatter signal, the so-called \emph{neutrino floor}. In this work we study themodification of such neutrino floor induced by non-standard neutrinointeractions within their presently allowed values by the global analysis ofoscillation and COHERENT data. By using the full likelihood information of suchglobal analysis we consistently account for the correlated effects ofnon-standard neutrino interactions both in the neutrino propagation in matterand in its interaction in the detector. We quantify their impact on theneutrino floor for five future experiments: DARWIN (Xe), ARGO (Ar), Super-CDMSHV (Ge and Si) and CRESST phase III (CaWO$_4$). Quantitatively, we find thatnon-standard neutrino interactions allowed at the $3\sigma$ level can result inan increase of the neutrino floor of up to a factor $\sim 5$ with respect tothe Standard Model expectations and impact the expected sensitivities of theARGO, CRESST phase III and DARWIN experiments.

We construct non-geometric AdS$_4$ solutions of IIB string theory where thefields in overlapping patches are glued by elements of the S-duality group. Weobtain them by suitable quotients of compact and non-compact geometricsolutions. The quotient procedure suggests CFT duals as quiver theories withlinks involving the so-called $T[U(N)]$ theory. We test the validity of thenon-geometric solutions (and of our proposed holographic duality) by computingthe three-sphere partition function $Z$ of the CFTs. A first class of solutionsis obtained by an S-duality quotient of Janus-type non-compact solutions and isdual to 3d $\mathcal{N}=4$ SCFTs; for these we manage to compute $Z$ of thedual CFT at finite $N$, and it agrees perfectly with the supergravity result inthe large $N$ limit. A second class has five-branes, it is obtained by aM\"obius-like S-quotient of ordinary compact solutions and is dual to 3d$\mathcal{N}=3$ SCFTs. For these, $Z$ agrees with the supergravity result ifone chooses the limit carefully so that the effect of the fivebranes does notbackreact on the entire geometry. Other limits suggest the existence of IIAduals.