Scielo RSS <![CDATA[Revista mexicana de física]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0035-001X20020003&lang=en vol. 48 num. 3 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>A simple procedure to design Glitch-less switched-current cells</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300001&lng=en&nrm=iso&tlng=en The description of non-idealities in Cascode Switched-Current (SI) cell as well as its application in analog signal processing is described. A test chip (CMOS, 1.5 μm, N-well, 0-5 V) was designed to verify that the proposed method works successfully in the magnitude glitch reduction problem.<hr/>Se describen las no idealidades de una celda cascode en corriente conmutada, así como su aplicación en procesamiento analógico de señales. Para ello, se fabricó un chip de prueba en tecnología CMOS para verificar el método propuesto para minimizar la magnitud de la respuesta espuria que aparece debido al proceso de conmutación aplicado. <![CDATA[<b>Fast algorithm for bilinear transforms in optics</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300002&lng=en&nrm=iso&tlng=en The fast algorithm for calculating the bilinear transform in the optical system is proposed. This algorithm is based on the coherent-mode representation of the cross-spectral density function of the illumination. The algorithm is computationally efficient when the illumination is partially coherent. Numerical examples are studied and compared with theoretical results.<hr/>Se propone un algoritmo rápido para calcular la transformación bilineal en un sistema óptico. Este algoritmo está basado en la representación en modos coherentes de la función de densidad espectral cruzada de la iluminación. El algoritmo es eficiente computacionalmente cuando la iluminación es parcialmente coherente. Se estudian ejemplos numéricos y se comparan con resultados teóricos. <![CDATA[<b>Earthquake-Induced Helmholz Resonance in Manzanillo Lagoon, Mexico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300003&lng=en&nrm=iso&tlng=en On 9th October, 1995, at 9:36 local time, an earthquake of magnitude 8.0 occurred on the west coast of Mexico. The epicenter was located at 18° 51.5' N and 104° 8.4' W, at approximately 25 km of Manzanillo. This important commercial harbor is connected by a narrow channel to a lagoon. A tidal gauge recorded the forced oscillations occurred in the lagoon. A dominant period of 36 minutes was observed. Analytical solutions for ideal rectangular flat basins and numerical modeling for realistic geometries show that the lagoon and the channel produce a Helmholz resonance with a period similar to that observed in the earthquake.<hr/>El 9 de octubre de 1995, a las 9:36 hora local, un terremoto de magnitud 8.0 ocurrió en la costa occidental de México. El epicentro estuvo localizado en 18° 51.5' N y 104° 8.4' O, a aproximadamente 25 km de Manzanillo. Este importante puerto comercial está conectado por un estrecho canal a una laguna. Un mareógrafo registró las oscilaciones que fueron forzadas en la laguna. Se observa una señal dominante con un periodo de 36 minutos. Las soluciones analíticas para cuencas rectangulares planas ideales y la modelación numérica para geometrías más reales muestran que la laguna y el canal producen un modo de resonancia de Helmholz con un periodo similar al observado en el terremoto. <![CDATA[<b>Dispersión de luz por la superficie rugosa de una película excitónica delgada sobre un substrato metálico</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300004&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se investiga teóricamente el efecto de la dispersión espacial en una película semiconductora con rugosidad superficial aleatoria, depositada sobre un substrato metálico, sobre el coeficiente de reflexión diferencial. La investigación se realiza cerca de la resonancia excitónica donde la no-localidad es fuerte y conduce a la generación de ondas polaritónicas adicionales. Aplicando una teoría de perturbación a primer orden, calculamos las dependencias angular y de frecuencia del coeficiente de reflexión diferencial para el caso de una rugosidad unidimensional. Los espectros de reflexión difusa de CuCl sobre un metal de Al para luz incidente con polarización s presentan resonancias pronunciadas (picos) en las frecuencias que satisfacen las condiciones Fabry-Perot para los modos polaritónicos adicionales. Estas condiciones corresponden también a la cuantización del movimiento translacional del excitón. Nuestros resultados muestran la utilidad del espectro de reflexión difusa para estudiar la excitación de los modos polaritónicos cuantizados en películas no locales.<hr/>The effect of the spatial dispersion of a semiconductor film, having a rough free surface and overlying a metal, on the differential reflection coefficient is investigated theoretically. The investigation is carried out near exciton resonance where the nonlocality is strong and leads to the generation of additional polaritonic waves. Applying a first-order perturbation theory, we calculate the angular and frequency dependencies of the differential reflection coefficient for the case of one-dimensional roughness. The spectra of diffuse reflection for CuCl on a Al metal for incident light with s-polarization exhibit pronounced resonances (peaks) at frequencies satisfying Fabry-Perot conditions for the additional polaritonic modes. These conditions also correspond to the size quantization of the exciton's translational motion. Óur results show the usefulness of the spectra of diffuse reflection for studying the excitation of quantized polaritonic modes in nonlocal films. <![CDATA[<b>Quantum cosmology for inflationary scenary</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300005&lng=en&nrm=iso&tlng=en We study quantum and super quantum cosmology for a Friedman-Robertson Walker (FRW) flat universe in the presence of an inflation exponential potential with the corresponding kinetic term for the scalar field. We exhibit exact solutions for the corresponding Wheeler-DeWitt (WDW) equation and its square root. In both cases, solutions, as is known for the Bianchi models, of the form e iΦ exist, where Φ is the Hamilton-Jacobi function. For a particular factor ordering of the standard Wheeler-DeWitt equation we show a "wave packet" in which for large χ (with the radius of expansion of the universe a ~ e-x), φ the scalar field and χ "compete" modulating the behaviour of the "wave packet".<hr/>Se estudian soluciones cosmológicas cuánticas y supercuánticas exactas para un universo plano tipo Friedman-Robertson-Walker (FRW) en presencia de un potencial exponencial de inflación con un término cinético para el campo escalar. Se presentan soluciones exactas a la ecuación de Wheeler-DeWitt (WDW) y su correspondiente raíz cuadrada. En ambos casos, las soluciones, como es conocido de los modelos Bianchi, son de la forma e iΦ, donde Φ es la función de Hamilton-Jacobi. Para un valor particular del parámetro de ordenamiento de factores en la ecuación de Wheeler-DeWitt, se muestra un "paquete de ondas" en el cual para grandes valores de χ (con el radio de expansión del universo definido a ~ e-x), el campo escalar φ "compite" con χ en la modulación del comportamiento del "paquete de ondas". <![CDATA[<b>On the correlation between Fe concentration and the activation energy for superplastic deformation in Zn-22 pct Al</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300006&lng=en&nrm=iso&tlng=en For the first time, an expression for the apparent activation energy for superplastic deformation in Zn-22 pct Al doped with Fe impurities, which exhibits in an explicit fashion the Fe-concentration has been obtained. Such expression allows to describe all the experimental data previously reported. The range of Fe-concentration for which the Mohamed's model remains valid is established.<hr/>Se presenta una expresión para la energía de activación aparente para la deformación superplástica en Zn-22 pct Al con impurezas de Fe, en la cual por primera vez aparece de manera explícita la concentración de Fe. Esta expresión permite describir todos los datos experimentales previamente reportados. Asimismo, se delimita el intervalo de concentraciones en que sigue siendo posible aplicar el modelo de Mohamed. <![CDATA[<b>Elastic scattering of electrons by Ne at intermediate energies using the Schwinger variational principle with plane wave as a trial basis set</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300007&lng=en&nrm=iso&tlng=en We report a application of the Schwinger variational principle with plane waves as a trial basis set. Differential cross sections are obtained for e--Ne collisions from 130 to 500 eV. Our differential cross sections are found to be in reasonable agreement with existing measurements.<hr/>Se analiza una aplicación del principio variacional de Schwinger desde la perspectiva de ondas planas para un cunjunto base. El propósito de este trabajo es mostrar la sección eficaz diferencial para e--Ne en el intervalo de 130-500 eV. Los resultados obtenidos se comparan con los experimentos. <![CDATA[<b>Modelo hidrodinamico del termotransporte de electrones fuera de equilibrio en metales</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300008&lng=en&nrm=iso&tlng=en Se desarrolla un procedimiento semiclásico para describir un gas de electrones fuera de equilibrio en un metal. Por medio del método de momentos de Grad se resuelve la ecuación modificada de Boltzmann dentro del esquema de Lorentz-Sommerfeld. Las ecuaciones de balance no conservadas para la densidad de corriente eléctrica y el flujo de calor se utilizan para describir los principales procesos de relajación y los coeficientes de termotransporte dependientes de la frecuencia, cuyos tiempos de relajación cinéticos se expresan a través de las integrales de Fermi-Dirac.<hr/>We present a semiclassical kinetic model to describe a nonequilibrium metal gas electrons. By means of the Grad method of moments, we solve the modified Boltzmann transport equation in the scheme of the Lorentz-Sommerfeld theory. The non conserved balance equations for the electric current density and the heat flux are used to describe the main relaxation processes and the frequency dependent thermoelectric coefficients. A relevant characteristic of these coefficients are the presence of some kinetic relaxation times expressed through the Fermi-Dirac integrals. <![CDATA[<b>Otto and Diesel engine models with cyclic variability</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300009&lng=en&nrm=iso&tlng=en Typically, in an internal combustion engine, thousands of cycles are performed in a minute. In this sequence of cycles many physical and chemical quantities change from cycle to cycle. For example, the combustion heat changes due to residual gases, imperfect combustion and other reasons. In this work, we present two finite-time thermodynamics models for both an Otto and a Diesel cycle, in which the cyclic variability is studied as occurring in the heat capacities of the working fluid. The fluctuations considered are of the uncorrelated type (uniform and gaussian) and one correlated case (logistic map distribution). We find that in the correlated fluctuations case, the power output and the efficiency of both cycles reach bigger fluctuations than in the uncorrelated cases. This result can provide insights over the performance of internal combustion engines.<hr/>En máquinas de combustión interna, típicamente, miles de ciclos son realizados en un minuto. En esta secuencia de ciclos algunas cantidades físicas y químicas cambian de ciclo a ciclo. Por ejemplo, el calor de combustión cambia debido a gases residuales, a combustión imperfecta y a otras razones. En este trabajo presentamos dos modelos a tiempo finito para los ciclos Otto y Diesel, en los cuales se estudia la variabilidad cíclica como si estuviera ocurriendo en las capacidades caloríficas de la sustancia de trabajo. Consideramos tanto fluctuaciones descorrelacionadas (uniforme y gaussiana) como correlacionadas (distribución tipo mapa logístico). Encontramos que en el caso de las fluctuaciones correlacionadas, la potencia y la eficiencia de ambos ciclos alcanzan mayores fluctuaciones que en los casos descorrelacionados. Este resultado puede ayudar a comprender mejor el funcionamiento de máquinas de combustión interna. <![CDATA[<b>On the field enhanced carrier generation in MOS structures</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300010&lng=en&nrm=iso&tlng=en Using a sine voltage sweep C-V, DLTS, gettering and defect revealing techniques the thermal carrier generation in MOS (Metal - Oxide - Semiconductor) structures was investigated. The thermal generation from a field dependent becomes as field independent due to the gettering. The activation energy of generation - recombination centers, Ea, the generation lifetime, Τg, and Poole-Frenkel factor, α, were determined. Dislocations with an average density of 5 x 10(6)cm-2 were observed in all wafers. In the samples with field enhanced carrier generation a linear dependence between Ea and α was found, where the Poole-Frenkel factor increases with the increase ofthe activation energy. On the other hand Ea, Τg and α were found to be strongly affected by the gettering, thereby suggesting that they depend on the level ofdecoration of the dislocations with impurities.<hr/>En este trabajo se usaron estructuras MOS (Metal-Oxido-Semiconductor) para investigar sobre el proceso de generación térmica de portadores apoyada por campo eléctrico en silicio. Mediante la técnica C-V (Capacitancia-Voltaje) con barrido de voltaje senoidal, se determinaron los valores del tiempo de vida de generation, Τg, y del factor experimental de Poole-Frenkel, αexp. Usando la técnica DLTS (Deep-Level-Transient-Spectroscopy) se encontró la energía de activación, Ea, de los centros efectivos g-r (generación-recombinación). Un revelado químico sobre la superficie del silicio, mostro la existencia de una densidad promedio de dislocaciones de 5 x 10(6) cm-2 en todas las obleas usadas. Los resultados obtenidos indican que; cuando a las estructuras MOS se les incluye un proceso de gettering en su fabricación, la generación de portadores es independiente del campo eléctrico. En las muestras sin proceso gettering, la generación de portadores es apoyada por campo eléctrico y se observó una dependencia lineal entre, el factor de PF y la energía de activación de los centros g-r. A medida que se incrementa el valor de α, los centros g-r se sitúan mas cerca de la mitad de la banda prohibida (α se incrementa). Por otro lado, el proceso gettering realizado a las obleas, influye fuertemente sobre los valores de los parámetros Ea, α y Τg medidos de las diferentes estructuras MOS. Suponemos que los valores de esos parámetros dependen del nivel de decoración con impurezas en las dislocaciones. <![CDATA[<b>Particle motion near the resonant surface of a high-frequency wave in a magnetized plasma</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300011&lng=en&nrm=iso&tlng=en The motion of single charged particles in a magnetized plasma is studied using a Lagrangian formalism, applied to the average over a gyro-period, in the presence of an electromagnetic wave that is being resonantly absorbed by the medium. Near the resonance surface the wave amplitude has a gradient and the resulting particle drifts are shown to be consistent with the existence of a ponderomotive force, produced by the wave-field-gradient. The orbits are also obtained numerically to show how the drifting motion arises, and to study the case of high field-gradients, which is not described with the formal analysis.<hr/>Se estudia el movimiento de partículas cargadas individuales en un plasma magnetizado con un formalismo Lagrangiano, aplicado al promedio sobre un período de giro, en presencia de una onda electromagnética que es absorbida de manera resonante por el medio. Cerca de la superficie de resonancia la amplitud de la onda tiene un gradiente y se muestra que los movimientos de deriva resultantes son consistentes con la existencia de una fuerza ponderomotriz, producida por el gradiente del campo de la onda. También se obtienen las (órbitas numéricamente para mostrar cómo es el movimiento de deriva y para estudiar el caso de gradientes de campo grandes, que no se describe adecuadamente con el análisis formal. <![CDATA[<b>Application of Magnus series for polarization evolution in fibers</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300012&lng=en&nrm=iso&tlng=en We apply the technique of Magnus series to build approximations for polarization evolution in fibers with varying twist and birefringence. Conditions for trajectory mixing on Poincare sphere are identified. The technique relates realistic perturbation parameters to the parameters of popular coarse step method of numerical simulation. We demonstrate that liner polarization mode dispersion, if it is a dominant process, leads for big propagation lengths to a speckle-like output pulse shape.<hr/>La serie de Magnus se aplica para obtener las expresiones aproximadas para la evolución de la polarización de luz en una fibra óptica con torsión y birrefrigencia aleatorias. Se identifican las condiciones para que la trayectoria cubre la esfera de Poincaré. Los parámetros reales de perturbación se relacionan con los parámetros del método de divisiones grandes, que se utiliza para modelos numéricos. Mostramos, que la dispersión modal de polarización, cuando es el proceso dominante, produce el pulso del tipo speckle temporal. <![CDATA[<b>A centrifuge for studies of fluid dynamics phenomena in a rotating frame of reference</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300013&lng=en&nrm=iso&tlng=en A centrifuge for the study of fluid mechanics phenomena in a rotating frame has been constructed at the Center for Energy Research at the National University of Mexico (UNAM). The centrifuge has a 1.5 m long arm and is designed to rotate at a maximum rate of 86 rpm which corresponds to a maximum centrifugal acceleration of 13 g. This paper describes the mechanical characteristics of the centrifuge and its instrumentation. The potential of the system for performing fluid mechanics experiments in a rotating frame of reference is also discussed and sample results of natural convection in a cavity are presented.<hr/>Se construyó una centrífuga para el estudio de fenómenos de la dinámica de fluidos en un marco de referencia rotatorio. La centrífuga tiene un brazo de giro de 1.5 m de longitud y se diseño para rotar a una tasa máxima de 86 rpm, la cual corresponde a una aceleración de 13 g. Este artículo describe las características mecánicas de la centrífuga y su instrumentación. Se muestra el potencial del sistema en el desarrollo de experimentos de mecánica de fluidos en un marco de referencia rotatorio y se presentan algunos resultados de la visualización de la convección natural en una cavidad. <![CDATA[<b>Directional properties of a modified Bonner spectrometer</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300014&lng=en&nrm=iso&tlng=en The study of the directional properties of a modified Bonner type spectrometer, are reported in this paper. It was established in a previous publication [1], that a small radial hole on each polyethylene sphere gives rise to a directional sensitivity when used on this apparatus. Now, the directional properties are further improved by adding a thin cylindrical cadmium shell inserted in the radial holes of each sphere. The angular response for a set of six spheres is reported using, both, a fast (non-moderated) and a moderated neutron source provided by the 9Be(d,n)10B reaction by bombarding a thick beryllium target with 4 MeV deuterons.<hr/>En este trabajo se presenta el estudio de las propiedades de direccionalidad de un espectrómetro tipo Bonner modificado. Como ya fue establecido en una publicación previa [1], hacer pequeños hoyos radiales a las esferas de polietileno da lugar a una sensitividad direccional cuando se usa en este dispositivo. En este reporte, las propiedades direccionales son mejoradas añadiendo una cáscara cilíndrica delgada de cadmio que se inserta en los hoyos radiales de cada esfera. Se reportan las respuestas direccionales (angulares) para un conjunto de seis esferas, usando un espectro rápido (no-moderado) y un espectro moderado de neutrones generados a partir de la reacción 9Be(d,n)10B, al bombardear un blanco grueso de berilio con deuterones de 4 MeV. <![CDATA[<b>Thomson scattering revisited</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300015&lng=en&nrm=iso&tlng=en We review Thomson scattering, as the low energy limit of Compton scattering, for target particles of spin 0, 1/2, 1, and 3/2 . We show how, at the scattering amplitude level, Thomson result emerges; then, the computation of the cross section is quite simple.<hr/>Calculamos la dispersión Thomson, como el límite de bajas energías de la dispersión Compton, para partículas blanco de espines 0, 1/2, 1, and 3/2. Mostramos como el resultado de Thomson se obtiene al nivel de la amplitud de dispersión, de donde el cálculo de la sección de dispersión resulta más simple. <![CDATA[<b>Spheroidal functions revisited</b>: <b>matrix evaluation and generating functions</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2002000300016&lng=en&nrm=iso&tlng=en A matrix method to evaluate the angular spheroidal functions is presented as an alternative to the orthodox method.Plane waves are identified as generating functions of the spheroidal functions showing their explicit expansions.<hr/>Se presenta un método matricial para evaluar las funciones esferoidales angulares como alternativa al método ortodoxo. Se identifican las ondas planas como funciones generadoras de las funciones esferoidales, mostrando sus desarrollos explícitos.