Scielo RSS <![CDATA[Revista mexicana de física]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0035-001X20120002&lang=en vol. 58 num. 2 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Cien años de la función de distribución de Jüttner para el gas relativista</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200001&lng=en&nrm=iso&tlng=en En 2011 se cumple un siglo de que Ferencz Jüttner obtuvo la función de distribución para el gas relativista. Esta distribución estuvo envuelta en una polémica que duró casi un siglo y que estuvo relacionada con las bases de la termodinámica relativista. En el presente trabajo se hace una breve revisión de lo sucedido en éstos cien años alrededor de la distribución relativista de Jüttner. Se describe parte del trabajo original de Jüttner, las circunstancias en las que obtuvo su distribución, así como las características particulares de esta comparadas con la bien conocida distribución de Maxwell-Boltzmann para el gas no relativista en equilibrio. En los apartados finales se mencionan las aplicaciones principales de la distribución de Jüttner desde el trabajo de Chandrasekhar hasta el plasma de quarks y gluones. Se discuten también los desarrollos más recientes que parecen indicar una solución a la polémica en que estuvo involucrada la distribución relativista.<hr/>In 2011 marks a century that Ferencz Jüttner obtained the distribution function for the relativistic gas. This distribution was involved in a controversy that lasted nearly a century and was related to the foundations of relativistic thermodynamics. In this paper it is done a brief review of what happened in the last hundred years around the relativistic Jüttner distribution. It is described part of the Jüttner's original work, the circumstances under which he obtain his distribution as well as the particular characteristics of it compared with those od the well known Maxwell-Boltzmann equilibrium distribution for the non-relativistic gas. In the final sections, there are listed the main applications of the Jüttner distribution, from the work of Chandrasekhar to the quark-gluon plasma. There are also discussed the most recent developments that suggest a solution to the controversy that was surrounded the relativistic distribution. <![CDATA[<b>Estimador de parámetros para sistemas de orden superior</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200002&lng=en&nrm=iso&tlng=en Este trabajo presenta un estimador de parámetros teniendo en cuenta una serial observable con respecto a un sistema tipo caja negra de orden superior y expresado en diferencias finitas. El modelo se compone de la secuencia de estados observables retardados conforme al vector de espacio de estados asociado y conocido. La técnica de estimación se basa en la pseudo-inversa y en un proceso de innovación con base a las perturbaciones y a la señal observable, respectivamente. En la simulación se propusieron dos ejemplos, de segundo y tercer orden, que corresponden a dos y tres retardos en diferencias finitas con dos y tres parámetros asociados. Por lo tanto, es necesario estimar los parámetros de los modelos de segundo y tercer orden, considerados. La estimación ha permitido identificar la señal observable con una tasa de convergencia alta con base al funcional de error, tal y como se muestra en las figuras. El segundo momento de probabilidad con la variable instrumental es la técnica aplicada para la construcción del estimador de un sistema de orden superior en diferencias finitas.<hr/>This paper presents parameter estimations considering an observable black box system signal represented with high order finite differences. The model is expressed as a sequence of delayed observable states conforming space state vector to its known associated parameters. The estimation technique is based on pseudo-inverse and an innovation process associated with perturbation and an observable signal. The simulation uses two high order finite difference models, second and third grades with associate parameters. In both cases the observed signal depends on their delayed states. Therefore, it is necessary to estimate two and three parameters with respect to second and third order models, respectively. The estimation results allowed identifying the observable signal with a high convergence rate in base of functional error, as shown in the figures. Instrumental variable is the technique applied to the second probability moment constructing the estimator for a high finite difference order system. <![CDATA[<b>Higher dimensional gravity and Farkas property in oriented matroid theory</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200003&lng=en&nrm=iso&tlng=en We assume gravity in a d-dimensional manifold M and consider a splitting of the form M = Mp × Mq, with d = p + q. The most general two-block metric associated with Mp and Mq is used to derive the corresponding Einstein-Hilbert action S. We focus on the special case of two distinct conformal factors ψ and φ (ψ for the metric in Mp and φ for the metric in Mq), and we write the action S in the form S = Sp+Sq, where Sp and Sq are actions associated with Mp and Mq, respectively. We show that a simplified action is obtained precisely when ip = p-1. In this case, we find that under the duality transformation φ ↔ φ-1, the action Sp for the Mp-space or the action Sq for the Mq-space remain invariant, but not both. This result establishes an analogy between Farkas property in oriented matroid theory and duality in general relativity. Furthermore, we argue that our approach can be used in several physical scenarios such as 2t physics and cosmology. <![CDATA[<b>2D radial distribution function of silicene</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200004&lng=en&nrm=iso&tlng=en Silicene is the counterpart of graphene and its potential applications as a part of the current electronics, based in silicon, make it a very important system to study. We perform molecular dynamics simulations and analyze the structure of a two dimensional array of Si atoms by means of the radial distribution function at different temperatures and densities. As a first approach, the Lennard-Jones potential is used and two sets of parameters are tested. We find that the radial distribution function does not change with the parameters and resembles the corresponding to the (111) surface of the FCC structure. The liquid phase appears at very high temperatures, suggesting a very stable system in the solid phase.<hr/>El siliceno es la contraparte del grafeno y sus potenciales aplicaciones en la electrónica actual, basada en el silicio, lo hacen un objeto de estudio muy importante. Realizamos simulaciones de dinámica molecular de un sistema bidimensional formado por átomos de Si, a diferentes temperaturas y densidades, analizando la estructura por medio de la función de distribución radial. Como primera aproximación, usamos el potencial de Lennard-Jones. Se encontró que utilizando dos conjuntos de parámetros diferentes, la función de distribución radial no cambia y se asemeja a la del plano (111) de la estructura FCC. La fase líquida aparece a muy altas temperaturas, sugiriendo un sistema muy estable en la fase sólida. <![CDATA[<b>Growth and characterization of </b><b><i>β</i></b><b>-InN films on MgO</b>: <b>the key role of a </b><b><i>β</i></b><b>-GaN buffer layer in growing cubic InN</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200005&lng=en&nrm=iso&tlng=en Cubic InN samples were grown on MgO (001) substrates by gas source molecular beam epitaxy (GSMBE). In general, we find that InN directly deposited onto the MgO substrate results in polycrystalline or columnar films of hexagonal symmetry. We find that adequate conditions to grow the cubic phase of this compound require the growth of an initial cubic GaN buffer interlayer (β-tGaN) on the MgO surface. Subsequently, the growth conditions were optimized to obtain good photoluminescence (PL) emission. The resultant InN growth is mostly cubic, with very small hexagonal inclusions, as confirmed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) studies. Good crystalline quality requires that the samples to be grown under rich Indium metal flux. The cubic β-tInN/GaN/MgO samples exhibit a high signal to noise ratio for PL at low temperatures (20 K). The PL is centered at 0.75 eV and persists at room temperature. <![CDATA[<b>On renormalizability of a non-linear abelian gauge model</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200006&lng=en&nrm=iso&tlng=en Considering that physical processes work as a group, a whole gauge procedure becomes necessary. In a previous work, we have developed this new approach for a classical non-linear abelian gauge model. At this work, one intends to understand the corresponding quantum extension through its renormalizability. For this, one studies Feynman graphs, quantum action principle, power counting procedure, Ward identities and primitively divergent graphs. Under this renormalization procedure one computes a non-linear whole abelian gauge model.<hr/>Considerando que los procesos físicos actúan en grupo, un procedimiento de calibre de totalidad resulta necesario. En un trabajo anterior, hemos desarrollado este nuevo enfoque para un modelo abeliano no lineal clásico. En este trabajo intentamos comprender la extensión cuántica correspondiente mediante su renormalizabilidad. Para esto, estudiamos los gráficos de Feynman, principio de acción cuántica, procedimiento de contaje de potencias, identidades de Ward y gráficos primitivamente divergentes. Bajo este procedimiento de renormalización hacemos los cálculos para un modelo de calibre abeliano no-lineal. <![CDATA[<b>Non-stationary response of photorefractive crystal under an external sinusoidal electric field</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200007&lng=en&nrm=iso&tlng=en We calculated the non-stationary holographic current arising in a photorefractive crystal illuminated by a vibrating sinusoidal pattern along with an external sinusoidal electric field applied to the sample. We first solved numerically the set of nonlinear material rate differential equations to find the full overall space charged field and the mobile carrier density for a photorefractive BSO crystal. With these results we calculated the photocurrent, which is found to be in good agreement with corresponding values obtained from holographic experiments performed with similar samples.<hr/>Calculamos la corriente que fluye en un cristal fotorefractivo cuando es iluminado por un patrón de interferencia móvil junto con un campo eléctrico externo sinusoidal. Resolvemos primeramente las ecuaciones diferenciales del cristal fotorefractivo BSO con el fin de encontrar el campo de carga espacial y la densidad de portadores móviles. Con estos resultados calculamos la corriente que fluye en el medio, encontramos una buena concordancia entre los valores obtenidos y los reportados en experimentos con muestras similares. <![CDATA[<b>Characterization of the level fluctuations in a physical model of the steel continuous casting mold through image processing</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200008&lng=en&nrm=iso&tlng=en In this work is characterized the periodic behavior of the liquid level inside a scaled cold-model of the mold section of a steel continuous casting machine, which uses water as working fluid. The models are designed in order to simulate the dynamic forces acting on the molten steel inside a mold of continuous casting. The force magnitude can induce choppy flow, waves and vortex formation in the mold. The experimental model uses a closed-loop hydraulic configuration. In the mold, the inlet and the outlet water flow rates are the same. This configuration resembles a perfect control of the liquid level inside the water model. A high-speed video camera was used to get several video clips of the movement of the water level profile. Several techniques were tested in order to obtain the best lighting conditions for recording the water movement. The edge-detection technique of Sobel was used to determine the profile of the liquid level in each one of the images recorded. The analysis of the dynamic behavior of the water profile showed that the fluctuations of the liquid level inside the mold have a complex structure, which is repeated over large time periods. <![CDATA[<b>Calculation of the maximun number of vibrational and rotational energy states for diatomic molecules</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200009&lng=en&nrm=iso&tlng=en A procedure for finding the maximum number of energy states for a diatomic molecule is presented. We consider the background energy of a gaseous thermodynamic system containing atoms, diatomic molecules and their ions, together with the spacing of adjacent energy states in the molecules. Using similitude and dimensional analysis techniques and defining linear energy densities of the molecular and thermodynamic systems we obtain expressions for the maximum levels that a molecule can attain. These results are relevant for the correct evaluation of the partition function.<hr/>Se presenta un método para obtener el máximo número de estados energéticos de una molécula diatómica. Se considera la energía del sustrato del sistema termodinámico gaseoso el cual está constituido por átomos, moléculas y sus respectivos iones, así como el espaciamiento entre niveles adyacentes de energía de las moléculas. Usando técnicas de similitud y análisis dimensional y definiendo las densidades lineales de energía de la molécula y del sistema termodinámico, se obtienen las expresiones de los niveles energéticos máximos que la molécula puede alcanzar. Estos resultados son relevantes para la correcta evaluacion de la función de partición. <![CDATA[<b>The conserved operators generated by a solution of the Schrödinger equation</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200010&lng=en&nrm=iso&tlng=en It is shown that, in a similar manner as a complete solution of the Hamilton-Jacobi equation for a system with n degrees of freedom yields 2n constants of motion, each solution of the Schrodinger equation containing n parameters leads to 2n operators that are constants of motion; these 2n operators form two sets of n mutually commuting operators.<hr/>Se muestra que, en forma similar a como una solución completa de la ecuación de Hamilton-Jacobi para un sistema con n grados de libertad produce 2n constantes de movimiento, cada solucion de la ecuacion de Schrödinger que contenga n parámetros lleva a 2n operadores que son constantes de movimiento; estos 2n operadores forman dos conjuntos de n operadores que conmutan entre sí. <![CDATA[<b>Identificación de aceros por espectroscopia de rompimiento inducido por láser (LIBS) y análisis de componentes principales</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200011&lng=en&nrm=iso&tlng=en En la actualidad existe una producción de mas de 100 000 aceros diferentes de acuerdo a su composición química y propiedades mecánicas; sin embargo, una vez en el mercado, no existe técnica alguna capaz de identificar y clasificar cualquier acero según su clase o grado. En este trabajo se describe un método capaz de identificar y clasificar aceros a través de la determinación de su composición química. El método propuesto se basa en un análisis de espectroscopia atómica procedente de la técnica LIBS así como del análisis multivariado de los espectros de emision. Para aceros pertenecientes a diferentes clases se detectaron diferencias espectrales considerables debidas a su composición elemental, lo que hace posible su identification de una manera rápida. En el caso de dos aceros analizados de una misma clase, pero de distinto grado, la información espectral no es suficiente para una discriminación satisfactoria a simple vista ya que las diferencias en composición son relativamente bajas (< 0.5 %); sin embargo, con el análisis de componentes principales (PCA) se logro la discriminación de las 4 muestras de acero (de acuerdo a su clase y grado).<hr/>Nowadays there exist more than 100 000 different types of steels according to their chemical and physical properties. Nevertheless there is not a unique method capable to identify or classify any sample of steel according to its class or grade. In this work it is described a method capable to identify and classify steels due to the chemical composition determination. The proposed method is based in the analysis ofatomic spectra by Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) and Principal Component Analysis (PCA). For steels from different classes it is possible to discriminate them due to their chemical composition. For steels from the same class but different grade, the information on the spectra is not sufficient for a satisfactory discrimination because of the relatively low difference in composition (< 0.5 %); however, discrimination ofall analyzed samples is possible using PCA. <![CDATA[<b>Erratum</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0035-001X2012000200012&lng=en&nrm=iso&tlng=en En la actualidad existe una producción de mas de 100 000 aceros diferentes de acuerdo a su composición química y propiedades mecánicas; sin embargo, una vez en el mercado, no existe técnica alguna capaz de identificar y clasificar cualquier acero según su clase o grado. En este trabajo se describe un método capaz de identificar y clasificar aceros a través de la determinación de su composición química. El método propuesto se basa en un análisis de espectroscopia atómica procedente de la técnica LIBS así como del análisis multivariado de los espectros de emision. Para aceros pertenecientes a diferentes clases se detectaron diferencias espectrales considerables debidas a su composición elemental, lo que hace posible su identification de una manera rápida. En el caso de dos aceros analizados de una misma clase, pero de distinto grado, la información espectral no es suficiente para una discriminación satisfactoria a simple vista ya que las diferencias en composición son relativamente bajas (< 0.5 %); sin embargo, con el análisis de componentes principales (PCA) se logro la discriminación de las 4 muestras de acero (de acuerdo a su clase y grado).<hr/>Nowadays there exist more than 100 000 different types of steels according to their chemical and physical properties. Nevertheless there is not a unique method capable to identify or classify any sample of steel according to its class or grade. In this work it is described a method capable to identify and classify steels due to the chemical composition determination. The proposed method is based in the analysis ofatomic spectra by Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) and Principal Component Analysis (PCA). For steels from different classes it is possible to discriminate them due to their chemical composition. For steels from the same class but different grade, the information on the spectra is not sufficient for a satisfactory discrimination because of the relatively low difference in composition (< 0.5 %); however, discrimination ofall analyzed samples is possible using PCA.