[en] The discovery of neutrino oscillations and the growing evidence for the exis- tence of dark matter (DM) provide strong indications for the need of physics beyond the Standard Model. However the detailed nature of the new physics remains elusive. On the one hand, the mechanism responsible for neutrino mass generation and its flavor structure, as well as the nature of the associated mes- senger particle(s) are unknown. Consequently the nature of neutrinos, their mass and mixing parameters are all unpredicted. On the other, the nature of dark matter constitutes one of the most challenging questions in cosmology, though recently some direct and indirect DM detection experiments are show- ing tantalizing hints favoring a light WIMP-like DM candidate or keV dark matter opening hopes for an imminent detection. Linking neutrino mass generation to dark matter, two seemingly unrelated problems into a single framework, is theoretically appealing, and may bring us new insights on both issues. The idea of unification itself, or as Feynman used to call it amalgamation, is central to physics, and in general to any scientific discipline. To unify is to gain new insights by synthesizing and generalizing knowledge. This thesis is dedicated to the interplay between neutrino physics and dark matter. Notably the development and understanding of models where the dy- namics of dark matter and neutrinos are related to one another. By connecting dark matter to neutrinos, it is possible to obtain direct and indirect informa- tion on new physics beyond the Standard Model (bSM). Indeed, neutrinos offer a striking manifestation of bSM physics and various experiments provide us with precise data about their mixing and mass splittings. These data reveal a strong contrast with the known case of the quarks. By the scales of the problem and the precision of these measurements, neutrino physics offers a tantalizing insight into one of the deepest and most enduring problems of the SM, namely the flavor problem.

[es] El descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos y la evidencia de la existencia de materia oscura, demuenstran la necesidad de una nueva f ́ısica m ́as all ́a del modelo est ́andar (SM). Sin embargo, la naturaleza detallada de la nueva f ́ısica sigue siendo dif ́ıcil de alcanzar. Por un lado, se desconoce el mecanismo responsable de generaci ́on de masa de los neutrinos y su estructura de sabor. Por lo tanto, la naturaleza de los neutrinos, su masa y par ́ametros de mezcla son todos impredichos en el SM. Por otro, la naturaleza de la materia oscura (DM) constituye uno de los problemas mas end ́emicos en la cosmolog ́ıa desde d ́ecadas, aunque recientemente algunos experimentos de detecci ́on directa e indirecta de DM est ́an mostrando indicios que dan esperanza de una detecci ́on inminente. La vinculaci ́on entre la generaci ́on de masa del neutrino y la naturaleza de la materia oscura, en un unico marco, es te ́oricamente atractivo, y puede generar nuevas ideas sobre ambas cuestiones. La idea de la unificaci ́on en s ́ı, o como Feynman sol ́ıa llamarla amalgamaci ́on, es fundamental para la f ́ısica, y en general para cualquier disciplina cient ́ıfica. Unificar es obtener nuevos conocimientos mediante la s ́ıntesis y generalizaci ́on de los conocimientos. Esta tesis est ́a dedicada a la interacci ́on entre la f ́ısica de neutrinos y la materia oscura. Especialmente en el desarrollo y la comprensi ́on de los modelos en los que la din ́amica de la materia oscura y los neutrinos est ́an relacionados. Mediante la conexi ́on de la materia oscura con los neutrinos, es posible obtener informaci ́on directa e indirecta sobre la nueva f ́ısica. De hecho, los neutrinos ofrecen una manifestaci ́on notable de esta nueva f ́ısica y varios experimentos nos proporcionan datos precisos sobre sus mezclas y masas. Estos datos revelan un fuerte contraste con el caso conocido de los quarks. Por las escalas de energ ́ıa involucradas en el problema y la precisi ́on de estas mediciones, la f ́ısica de neutrinos ofrece una visi ́on tentadora de uno de los problemas m ́as profundos y duraderos del SM, a saber, el problema de sabor.