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V Taller Iberoamericano de enseñanza de la física universitaria

Efectuado en la Ciudad de La Habana, Cuba, del 26 al 30 de enero de 2009. (105, 223)

The overcoming of the mechanistic world view in Planck's research around 1900: a comparison with the contributions of Boltzmann, Wien, Rayleigh, Einstein.  Angelo Baracca

Abstract.  The studies on the spectrum of the cavity radiation around 1900 are analyzed. The originality of Planck’s approach is discussed, related to the overcoming of the mechanistic world view, and in contrast with Boltzmann’s ideas. It is discussed how Rayleigh and Jeans researches were mainly related with the equipartition theorem, did not search for an expression of the spectrum of radiation, and had no influence on Plack’s thought. Finally, the relationship between Planck’ and Einstein’s contribution is briefly considered.

 Sumario. Se analizan los estudios sobre el espectro de la radiación de cavidad alrededor del año 1900. Se discute la originalidad de los trabajos de Planck en relación con la superación del enfoque mecanicista, y en contrasto con las ideas de Boltzmann. Se subraya que los estudios de Rayleigh y Jeans se desarrollaron con relación al problema de la validez del teorema de equipartición, no buscaron una expresión del espectro de la radiación, y no influenciaron el pensamiento de Planck. Se subraya en fin brevemente la relación entre las contribuciones de Planck y las de Einstein.

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Solar bursts with fine temporal structure.  A. Méndez

Abstract.  This paper summarized the talk presented at XI Symposium and IX Congress of the Cuban Physical Society, were the main results obtained in the Solar Astrophysics group (Institute of Geophysics and Astronomy in Havana, Cuba) were presented. Solar bursts with fine temporal structure (characteristic time less than 1 s) are explained as a fragmentation in the energy release process.

 Sumario. Este trabajo resume la conferencia impartida en el XI Simposio y IX Congreso de la Sociedad Cubana de Física donde los principales resultados del grupo de Astrofísica Solar del Instituto de Geofísica y Astronomía fueron presentados. Las explosiones solares en ondas de radio (bursts en inglés) con una estructura temporal fina (tiempo característico menor de 1 s) se explican como resultado de una fragmentación durante el proceso de liberación de la energía durante el destello.

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Influence of defects on cathodoluminescence along  ZnTe_xO_1-x–ZnO microstructures grown by the vapour-solid technique.  A. Iribarren et. al

Sumario. Se presenta el comportamiento de la emisión catodoluminiscente (CL) a lo largo de microestructuras alargadas de ZnO con impurificación isovalente de Te que fueron obtenidas por la técnica de vapor – sólido. La intensidad de la CL varía a lo largo de las microestructuras debido a la influencia de los defectos. Dos defectos principales fueron considerados, las vacancias y el desorden estructural. Cada defecto tiene diferente influencia sobre la intensidad de la CL, lo que se observa en el estudio de estructuras típicas seleccionadas. El grado de influencia de cada defecto fue analizado de los datos experimentales. Los tiempos de vida de recombinación en cada defecto fueron también estimados.

 Abstract.  The behaviour of the cathodeluminescence (CL) along elongated ZnO microstructures with isoelectronic Te doping, which were obtained by the vapour – solid technique is presented. The CL intensity changes along the microstructures due to the influence of the defects. Two main defect kinds were considered, the vacancy and the structural disorder. Each defect kind has different influence on the CL intensity, which is observed in the study of selected typical structures. The degree of influence of each defect was analysed from the experimental data. The recombination lifetimes for each defect were also estimated.

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Simulación del efecto del embolismo xilemático sobre la conductividad hidráulica en las plantas. A. Socorro

Sumario. A partir de las características físicas de los elementos que forman el xilema, se proponen hipótesis para llegar a una expresión matemática que defina el flujo de agua a través de estos tejidos conductores, en función de la diferencia de potencial de agua entre la zona superior e inferior de la planta. En ella se tuvo en cuenta la incidencia del embolismo xilemático sobre la conductividad hidráulica. Se utilizaron valores provenientes de la literatura para realizar una simulación de la corriente de agua y del porcentaje de pérdida de conductividad (PLC). Se discuten los resultados y se valora desde al punto de vista físico y fisiológico como este fenómeno incide en situaciones de estrés hídrico.

 Abstract. A hypothesis to obtain a mathematical expression to define the water flow through conductor tissues, regarding the water potential difference between top and bottom sites of the plant, was proposed from physic characteristics of xylem elements. The xylematic embolism incidence on the hydraulic conductance was kept in mind in the theoretical development. A simulation of water current by xylem way and the Percent Loss Conductivity (PLC) was made with values from bibliography. The results of the model were analyzed from biophysical and physiological point of view as well as the incidence of this phenomenon at water stress situations.

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Estudio teórico del espectro rovibracional del trímero de Argón. M. Márquez-Mijares et. al.

Sumario. El sistema Ar₃ se ha estudiado mediante un método variacional cuántico exacto basado en la utilización de funciones Gaussianas distribuídas para describir las distancias interatómicas Ar-Ar. Este trabajo contiene el espectro de niveles rovibracionales del trímero para el caso en el que el momento angular total J sea o 0 ó 1. Para describir la rotación, se ha empleado un método aproximado,donde las autofunciones radiales del caso estrictamente vibracional, se utilizan en la resolución aproximada del problema en el que J > 0. Además de los niveles energéticos, se han calculado las correspondientes constantes rotacionales asociadas a los mismos. Dos posibles métodos para obtener dichas constantes son analizados en detalle. 

Abstract.  The Ar₃ system has been studied by means of an exact quantum mechanical variational method based in the use of distributed Gaussian functions to describe the interparticle Ar-Ar distances. This work includes the rovibrational levels spectra for the zero total angular momentum, J=0, case and for J=1. In order to describe the rotational part, we have used an approximate method in which the eigenfunctions obtained in the purely vibrational problem are employed in the solution of the J > 0 case. Besides the energy levels, rotational constants have been calculated. Different approaches for the calculation of such constants are comparatively analysed.

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Obtención de radiografías de fantomas mamográficos de microcalcificaciones y fibrillas empleando un detector de silicio cristalino de microbandas.  A. Leyva  et. al.

Sumario.  La radiografía digital desplaza paulatinamente su antecesora fílmica y como elemento clave en esta tendencia se encuentra el desarrollo de nuevos detectores de radiaciones con cada vez mejores propiedades.  Un detector de silicio cristalino de microbandas diseñado para investigaciones de la Física de las Altas Energías es evaluado con vista a su posible introducción de mamografía digital.  El dispositivo se caracterizó eléctrica y espectrométricamente.  También, utilizando fantomas de microcalcificaciones y de fibrillas se realizaron pruebas de obtención de imágenes radiográficas.  Los resultados obtenidos fueron satisfactorios y revelan la potencialidad de este tipo de detector para ser introducido en aplicaciones como la mamografía digital.

Abstract.  The digital radiography gradually displaces its filmic predecessor and in this behavior the development of new radiation detectors with better properties plays an essential role.  A microstrips crystalline silicon detector designed for High Energies Physics researches is analyzed as detector for digital mammography.  With this objective the detector was electrically and spectrometrically characterized.  Also, using phantoms of fibrous structures and microcalcifications, were carried out experiments in order to obtain digital radiographic images.  The obtained results were satisfactory and reveal the potentiality of this detector to be introduced in the digital mammography.

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Criterios físicos para el estudio de la compresión con pérdidas en la imagen médica digital: revisión del tema.  J. Paz y M. Pérez

Resumen. Se realiza un estudio de la calidad de imagen que se obtiene tras la compresión con pérdidas. Se enfoca un problema abierto de investigación, dirigido hacia el establecimiento de criterios objetivos para estimar el nivel de pérdidas durante la compresión, utilizando métricas tales como el Error Cuadrático Medio (MSE), la Relación Señal-Ruido máxima (PSNR), la relación Contraste-Ruido (RCR), el Índice de Similitud Estructural (SSIM index), Medidas de Distancia, basadas en la descomposición en valores singulares de la matriz imagen, medidas de correlación y espectrales. Se realiza además una revisión de los enfoques físicos de predicción de calidad de imagen a partir de utilizar observadores matemáticos como el de Hotelling en su forma de ventana (HO), en sus formas canalizadas (CHO y LGHO) y el del filtro acoplado no equalizador (NPWE). Finalmente, se analiza el enfoque subjetivo de análisis de calidad de imagen realizada a partir de análisis ROC basado en Curvas de Rendimiento Diagnóstico. 

Abstract. The evaluation and description of image quality after applying lossy compression is described. It remains an open research issue in the sense of finding an objective criterion to stop lossy compression at a maximum level of compression with a minimum distortion. This value is found by implementing a set of quantitative bivariate measures such as the Mean Square Error (MSE), the Peak Signal to Noise Ratio  (PSNR), the Structural Simmilarity index (SSIM index) and the Spectral Distance among others. A review is also done about the physical meaning of prediction algorithms for quality comparison such as the Hotelling Observer (HO), the channelized forms (CHO and

LGHO), and the Non-Prewhitened Matched Filter (NPWE). Finally, the subjective evaluation of image quality is investigated through ROC analysis based on diagnostic performance curves.

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Análisis de las relaciones señal-ruido y contraste-ruido en imágenes de resonancia magnética a tres intensidades de campo magnético. M. Noda et. al.

Sumario.  El análisis cuantitativo de los descriptores de calidad en imágenes de resonancia magnética, así como su información intrínseca, se encuentran afectados por factores físicos e instrumentales.  La evaluación de estos factores, mediante la relación señal-ruido, la relación contraste ruido, el contraste entre tejidos y la no uniformidad de la imagen, constituye una herramienta de comparación de las imágenes y sus posibilidades, a bajos y altos campos magnéticos.  Para atenuar el efecto de estos factores se aplica una corrección de intensidad del campo de radiofrecuencia.  Se estudia el comportamiento de estos descriptores en ocho equipos de imágenes de resonancia magnética a tres intensidades de campo magnético, antes y después de aplicada la corrección de intensidad.  La correcta aplicación de la corrección de intensidad mejora el valor de los descriptores, haciendo más comparables sus valores experimentales con el comportamiento teórico.  La metodología empleada permite la comparación entre equipos de diferentes intensidades de campo magnético y de diferentes fabricantes.

Abstract.  The quantitative analysis of quality descriptors in magnetic resonance images, as well as their intrinsic information, is affected by physical and instrumental factors.  The evaluation of these factors by means of the signal-to-noise ratio, the contrast-to-noise ratio, tissue contrast and non-uniformity of the image, constitutes a comparison tool for images and their possibilities, at low and high magnetic fields.  To attenuate the effect of these factors, a radiofrequency field intensity correction is applied.  The behavior of the aforementioned descriptors is studied in eight magnetic resonance machines at three magnetic field intensities, before and after having applied the intensity correction.  The correct application of the intensity correction improves the descriptors’ value, making their experimental values more comparable to the theoretical behavior.  The methodology used permits the comparison among equipments of different magnetic field intensities and different manufacturers.

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Estudio monte carlo del  acelerador clínico elekta SL 5735 para radiocirugía estereotáxica. W. González et. al.

Sumario. La radiocirugía estereotáxica se emplea en el tratamiento de pequeñas lesiones cerebrales. En la radiocirugía estereotáxica basada en aceleradores lineales, el haz de fotones que sale del cabezal es colimado con un microcolimador multiláminas. Con el fin de desarrollar un método preciso de verificación de los planes de tratamiento se ha simulado el acelerador lineal utilizado en el servicio de radioterapia del INOR, con el código Monte Carlo PENELOPE. Primeramente se estudian las variables de más influencia como distribución y energía del haz de electrones incidentes en el blanco y el material del filtro aplanador. Se optimizan los parámetros del código, comparándolo con el código BEAM y empleando el algoritmo de colonias de hormigas para reducir la varianza. Los resultados obtenidos en la simulación para la curva de porcentaje de dosis en profundidad y el perfil difieren de los experimentales en menos del (4 %), con una incertidumbre a 3σ del (4%). Con el espacio de fase obtenido se puede proceder a simular el sistema de colimación terciaria.

Abstract. Stereotactic radiosurgery is used for the treatment of small brain lesions. In linear accelerator-based radiosurgery, the photon beam produced in the accelerator head is collimated with a micro-multi-leaves collimator. The linear accelerator of the radiotherapy department of the INOR was simulated with the Monte Carlo code Penelope, with the aim of develop a precise method for the verification of the treatment planes. The most influential variables were studied first, such as distribution and energy of the incident electron beam in the target, and the composition of the flattening filter, based upon the information supplied by the manufacturer. The code parameters are optimized, comparing it with the BEAM code and using variance reduction techniques. The results obtained in the simulation for the depth dose percent curve and the profiles differ from the experimentally measured in less than 4 %, with an uncertainty (3σ) of 4%. It is possible to continue simulating the tertiary collimation system with the phase space obtained.

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Efectos de la hidroxiurea sobre la densidad de los eritrocitos de los pacientes drepanocíticos, empleando la relajación magnética protónica.  A. A.  Fernández  et. al.

Sumario. La polimerización intraeritrocitaria puede afectar la integridad de los eritrocitos, y causar la deshidratación e incremento de la densidad de estas células. La distribución de los eritrocitos es posible usarla para caracterizar el estado clínico del paciente: basal, en crisis y bajo tratamiento. Nuestro objetivo fue evaluar por  RMN-¹H, el tiempo de demora de la polimerización de la Hb S (td), en eritrocitos y sus perfiles de pacientes no tratados y bajo tratamiento con hidroxiurea. Los perfiles de eritrocitos se separaron en gradientes de Percoll-PBS, y por RMN-¹H se midieron el tiempo de relajación espín-espín (T2) a 36 °C, y se determinó el tiempo de demora de la polimerización de la Hb S (td). El desarrollo de la polimerización de la Hb S y deshidratación celular causan el decrecimiento de los valores de T2 en el tiempo. Estos efectos se atenúan por la acción de la hidroxiurea. Un análisis más detallado de este estudio será posible en próximos trabajos.

Abstract.  Intracellular polymerization of sickle haemoglobin can affect the integrity of the erythrocytes, and to provoke the dehydration and increase the cellular density. The distribution of the erythrocytes is possible to use on the characterization of the clinical state of the patients: in conditions steady, in crisis and under treatment. We evaluate by NMR-¹H, the Hb S polymerization decay time (td), in densest erythrocytes and it profiles. These cells corresponding to patients who don’t receive treatment (group 1) and treated with hydroxyurea (group 2). The profiles of the erythrocytes obtained on Percoll-PBS gradients were isolated, and by NMR-¹H the spin-spin relaxation times (T2) were measured at 36 °C, under conditions of Hb S spontaneous deoxygenating. Moreover, the Hb S polymerization decay time (td), was determined. The evolution of the cellular dehydration and Hb S polymerization provoke the decreasing of the values of T2 on the time. These effects are attenuated for the hydroxyurea. An analysis more detailed will be possible in next works.

156

Celda solar sensibilizada con estructura de doble capa de TiO₂ nanocristalino. F. Forcade et. al.

Sumario.  Se propone utilizar una estructura de doble capa de TiO₂ en las celdas solares sensibilizadas (DSSC), para lo cual se compara con una estructura tradicional de una sola capa nanocristalina y porosa.  Para obtener la doble capa de TiO₂ se deposita por baño químico activado por microondas (MW-CBD) una primera capa fina, densa y compacta.  Todas las estructuras fueron sensibilizadas con un compuesto organo-metálico de rutenio utilizado en estas celdas.  Se determina la característica volt-ampérica (I-V) iluminada y el comportamiento de la eficiencia cuántica espectral externa de los dispositivos.  Se encontró que el valor de la resistencia serie Rs de la estructura con doble capa se reduce significativamente respecto al correspondiente a la simple capa.

Abstract.  A double TiO₂ layer structure is proposed for use in dye sensitized solar cells (DSSC).  Comparison is made with a traditional DSSC with one porous-nanocrystalline layer.  A dense and compact thin film, in contact with the conducting glass, is deposited using chemical bath deposition activated with microwaves (MW-CBD).  A ruthenium organo-metallic compound was used for sensitization.  Volt-amperic characteristics and external quantum efficiency are analyzed.  Value of series resistance Rs for the double layer solar cell is significantly reduced with respect to Rs value for single layer structure.

161

Composito nanocristalino novedoso de CuO-TiO₂: inyección de electrones del CuO al TiO₂ iluminando con luz visible sin voltaje de polarización.  E. Vigil et. al. 

Sumario. Capas del composito CuO-TiO₂ fueron preparadas a temperatura ambiente sobre substratos de vidrio conductor utilizando una novedosa técnica de fotodeposición seguida por un tratamiento térmico en aire para oxidar completamente todas las especies de cobre. Las capas fueron depositadas gracias a las propiedades fotocatalíticas del TiO₂. Se irradió con UV cercano a través del vidrio conductor en contacto con una suspensión acuosa de TiO₂. La misma contenía en solución nitrato de cobre (II) y etanol. Se fabricaron estructuras constituidas por un vidrio conductor (ITO), el composito CuO-TiO₂, un polímero conductor de huecos y un contacto de Ag. Iluminando esta estructura, sin voltaje de polarización, se obtiene una corriente de cortocircuito cuyo sentido indica que se inyectan electrones del óxido de cobre al TiO₂. Se analiza la dependencia en el tiempo de esta fotocorriente de corto circuito al interrumpir la iluminación.

Abstract. Films of CuO-TiO₂ composite were prepared at room temperature on conducting glass substrates using a novel photodeposition technique followed by temperature annealing in order to completely oxidize all copper species. Films were deposited exploiting TiO₂ photocatalytic properties. Near UV radiation passed through the substrate in contact with an aqueous TiO₂ suspension containing copper(II) nitrate and ethanol in solution.  Structures formed by the conducting glass (ITO), the CuO-TiO₂ composite, a hole conducting polymer and a silver contact were assembled.  Illuminating this structure, without a bias voltage, a short-circuit photocurrent is produced. Its direction indicates that electrons are injected from the copper oxide to the TiO₂. This photocurrent dependence with time is analyzed after light is shut off.

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Instalación para medir el lazo de histéresis y las corrientes de conmutación en láminas delgadas de materiales ferroeléctricos.  D. Rivero

Sumario. La característica principal de un material con propiedades ferroeléctricas es el lazo de histéresis de la polarización. Por otro lado,  en la aplicación de los materiales ferroeléctricos preparados como láminas delgadas en memorias no volátiles de acceso aleatorio  (NvFeRAM) el conocimiento de la velocidad de conmutación  es necesario.  Existen dispositivos comerciales que permiten realizar estas medidas en un amplio rango de frecuencias y campos eléctricos. Por otro lado sistemas de medidas ferroeléctricas flexibles pueden implementarse combinando aparatos específicos controlados por un ordenador. En el presente trabajo se describe la modernización de una instalación para estudiar el lazo de histéresis y el transitorio de conmutación ferroeléctrica en láminas delgadas. La instalación se ha desarrollado utilizando las técnicas de la instrumentación virtual, usando equipamiento de medición convencional acoplado a una computadora personal a través de una interfaz estándar IEE488 y el paquete de programación LabVIEW.

Abstract. The main characteristic of a material with ferroelectric properties is the hysteresis loop of its polarization. On the other hand, the information about the switching time is necessary in the application of the ferroelectric materials prepared as thin films in random access non volatile memories (NvFeRAM). On the other hand flexible systems to do ferroelectrics measurements can be implemented combining specific equipments controlled by a computer. In this work is described the upgrading of an installation to measure the hysteresis loops and the switching current transitory in thin films. The installation has been developed using the virtual instrumentation techniques, using conventional equipment of measurements coupled to a personal computer through a standard interface IEE488 and LabVIEW.

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Efecto de la razón Zr/Ti sobre las propiedades de la cerámica PZT modificada con 0.05 mol de estroncio.  J. Costa et. al.

Sumario. Las cerámicas correspondientes al sistema cerámico titanato circonato de plomo (PZT) modificado con estroncio en diferentes regiones del diagrama de fase (Zr/Ti = 20/80, 40/60, 53/47, 60/40), fueron sinterizadas a 1290 ºC durante 70 minutos, régimen óptimo de sinterización según estudios anteriores.  Se obtuvo fase tetragonal y romboédrica (la Zr/Ti = 53/47 presentó mezcla de fase tetragonal y romboédrica).  Con el aumento de la relación Zr/Ti la tetragonalidad y la temperatura de Curie decrecen, mientras que el tamaño de grano no mostró variación notable.  Las muestras presentaron transición de fase ferroeléctrica-paraeléctrica de tipo normal, mostrando un comportamiento de Curie-Weiss por encima de la transición. 

Abstract.  Ceramics corresponding to the lead titanate zirconate (PZT) ceramic system modified with strontium in different regions of phase diagram (Zr/Ti = 20/80, 40/60, 53/47, 60/40), were sinterized at 1290 ºC for 70 minutes, the optimal sintering regimen according to previous studies.  Tetragonal and rombohedral phases were obtained (mixed rombohedral and tetragonal were obtained for Zr/Ti = 53/47).  As the Zr/Ti ratio increases, tetragonality and Curie temperature decreases, while the grain size did not show a noticeable variation.  Our samples showed normal ferroelectric/paraelectric transitions and a Curie-Weiss behaviour above transition temperature.

174

Influencia del desorden cristalino en los espectros Mössbauer del YBa₂Cu_3-yFe_yO_7-x.   Y. Abreu et. al.

Sumario. En este trabajo se analiza la interpretación de los espectros Mössbauer del ⁵⁷Fe en el YBa₂Cu₃O_7-x partiendo de una descripción más detallada del desorden estructural existente en su plano basal. Para lo cual se consideraron las fluctuaciones en la orientación espacial de los átomos situados en la vecindad de las posiciones que ocupa el ⁵⁷Fe, referidas, aproximadamente, como cúmulos de aniones de oxígenos situados en la vecindad atómica más próxima al sitio de referencia.  El algoritmo de cálculo aplicado permite estimar el tensor gradiente del campo eléctrico efectivo, en los núcleos de interés, como la suma de una contribución del cúmulo analizado y otra proveniente del resto de las posiciones atómicas situadas en una red cristalina ideal.  Este esquema de cálculo permitió reproducir todo el conjunto de las líneas experimentales; así como estudiar el efecto del aumento del contenido de oxígeno y del cambio de simetría en las muestras de este material. 

Abstract.  In the present work the ⁵⁷Fe Mössbauer spectra interpretation on regard to doped YBa₂Cu₃O_7-x samples has been analyzed starting from a more detailed description of the structural disorder existing in its basal plane. Thus, possible fluctuations in the spatial orientation of atomic positions located in the ⁵⁷Fe isotope neighborhood were considered by introducing oxygen clusters located in the reference site neighborhood. The applied calculation algorithm estimate the effective electric field gradient tensor at the reference nuclear positions as the sum of a contribution from the analyzed cluster and another arising from the rest of the atomic positions located in an ideal crystalline lattice. This algorithm allows to reproduce all the observed experimental lines; as well as to study the oxygen content increase and the symmetry change effects in this material samples.

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Una experiencia en la elaboración de los trabajos de laboratorio “circuitos RC y RL” con equipos docentes de  la R.P.Ch.  S. García et. al.

Sumario.  Gracias a los esfuerzos del Ministerio de Educación Superior (MES), las diferentes universidades de nuestro país han incrementado el número de equipos de laboratorio relacionados con la disciplina Física General adquiridos en la Republica Popular China. Dada su diversidad y ventaja de comunicación con un equipo de cómputo a través de una interfaz, amplían las posibilidades de creatividad de los docentes para su posterior empleo en la docencia, ya sea sustituyendo prácticas de laboratorio ya establecidas en los programas de las asignaturas, o como nuevas prácticas que anteriormente no se realizaban.   En el presente trabajo se describen las prácticas de laboratorio correspondientes a los circuitos RC y RL elaboradas por los autores empleando los equipos antes mencionados, así como sus experiencias tanto en el montaje como en su inserción en el proceso docente. Se describen las prácticas montadas y se evalúan los resultados obtenidos.

Abstract. Thanks to the efforts of the Cuban Ministry of Higher Education (M.E.S), the different universities of our country have increased the laboratory equipment related with the discipline General Physic for different careers. The diversity of these equipment and their communication facilities by using a personal computer through a digital interface, enlarge the possibilities of the professors' creativity for their later use in laboratory classes, either substituting laboratory works already settled down in the programs or as new practices that previously were not carried out in courses.  

Present work describes the laboratory tasks corresponding to the functioning of RL and RC circuits connected to a DC source, prepared by the authors using the equipment before mentioned as well as its experiences in the preparation of the practice and in the insertion as laboratory practice. 

186

Vinculación de las asignaturas de física y diseño a través el desarrollo de productos.  A. Berazaín

Sumario. Como un ejemplo de la vinculación de las asignaturas de Física y Diseño en el ISDi, se desarrolló un proyecto de diseño de productos utilitarios, lúdicos u ornamentales, para colocar sobre una superficie horizontal y que manifestasen efectos como desequilibrio, levitación o movimiento perpetuo.

Abstract.  As an example of the entailment of the subjects of Physics and Design in the ISDi, was developed a project of utilitarian, playful or ornamentals product design, to place on a horizontal surface and that showed effects like imbalance, levitation or perpetual movement.     

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Estudio del aporte de electrones y positrones a la distribución de dpa en materiales sólidos.  I. Piñera et. al.

Sumario.  Se presentan los resultados del cálculo de la distribución de desplazamientos atómicos (dpa) inducidos por la radiación gamma en muestras del material superconductor YBCO, aplicando el método introducido por los autores, que se apoya en las expresiones de la teoría de la dispersión elástica y en la simulación por Monte Carlo de los procesos físicos involucrados en la misma, haciendo uso del código MCNPX.  Se tiene en cuenta el aporte de electrones y positrones, así como el de las diferentes especies atómicas presentes en el material de estudio.  Los resultados obtenidos muestran que cuando se consideran los positrones también en el cálculo, el valor total de dpa casi se duplica a los 10 MeV de radiación gamma incidente, en relación a cuando solo se tienen en cuenta los electrones.  Y se pudo observar que a esa energía incidente los positrones contribuyen en un 7% más que los electrones al total de dpa, aunque los electrones mantienen un aporte predominante hasta alrededor de los 8 MeV de radiación gamma incidente.

Abstract.  The contribution from positrons to the displacements per atom (dpa) distribution induced by the gamma irradiation on YBCO superconducting slabs is presented.  The procedure implemented previously by the authors was adapted to take into account the contribution from positrons to dpa induced by the gamma radiation.  The results show that, when positrons are considered in the atom displacement process, the total dpa almost doubles at 10 MeV of incident gamma radiation.  At that energy positrons contribute 7% more to the total dpa than electrons, although electrons maintain having the highest contribution up to about 8 MeV.

193

Fenómenos del tiempo de fase y la conductancia en el tunelaje de huecos desacoplados.  S. Arias y L.Diago.

Sumario. Se presentan cálculos del comportamiento de la conductancia a través de una doble barrera resonante (n = 2 celdas) y para una superred (n >2 celdas), para el momentum paralelo a las intercaras igual a cero. Los cálculos numéricos se realizaron usando semiconductores de los grupos III y V, tales como GaAs y AlAs como sistema físico. Como modelo teórico para obtener e interpretar los resultados se utilizó la Aproximación Dispersiva Multicomponente. En el marco de esta aproximación se calculan la conductancia de doble electrodo de Landauer y el tiempo de fase. Se observa un comportamiento oscilatorio de la conductancia para n ≥ 2 celdas en ausencia de mezcla de los huecos, como era de esperar. Este modelo aporta evidencias de la predicción clásica de Hartman para valores de la energía incidente por debajo de la altura de la barrera para huecos pesados y ligeros desacoplados en la doble barrera y en la superred, mientras que se observa una dependencia no lineal del tiempo de fase con el espesor de la barrera, que son las oscilaciones de Ramsauer – Townsend, para energías por encima de la barrera.

Abstract.  A calculation of the behavior of the conductance through resonant double barrier (n = 2 cells) and superlattice (n > 2 cells), for systems with uncoupled channels is presented. The numerical calculation was done using III and V semiconductors, such as GaAs and AlAs physical systems. Based on the Multicomponent Scattering Approach the two-probe Landauer conductance and the phase time are calculated and interpreted. An oscillatory behavior of the conductance for a superlattice for uncoupled holes is observed, as we expected. This model provides evidences of the classical Hartman prediction for energies under the barrier height for uncoupled heavy and light holes, while a non linear dependence of the phase time with the barrier width, the Ramsauer – Townsend oscillations, for energies above the barrier is observed.  

197

Desarrollo de un modelo teórico para superconductores policristalinos anisótropos utilizando la aproximación del medio efectivo.  A. Cruz-García et. al.

Sumario. Se realiza un estudio de las propiedades de transporte en superconductores policristalinos anisótropos sólo para la conducción eléctrica en el estado normal. La presencia de cierto orden de orientación de los granos en superconductores policristalinos de (Bi,Pb)₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+δ ,se modela introduciendo un factor de probabilidad de orientación γ. Además, se incluye en el modelo la concentración p, la cual caracteriza la contribución de la porosidad  a la disminución de la conductividad del policristal. Se asume que los poros y los granos son elipsoides achatados con dimensiones similares y se tiene en cuenta los valores de la conductividad de los granos en cada dirección. El cálculo se basa en la aplicación de una generalización de la aproximación del medio efectivo al estudio de medios heterogéneos, la cual se denomina Aproximación del Potencial Coherente (APC). Los resultados se comparan con un modelo empírico desarrollado recientemente para muestras de YBa₂Cu₃O_7-δ (YBCO) con baja orientación de sus cristales, lo cual enriquece su empleo y se aplica a cerámicas superconductoras en general. 

Abstract.  A study of the transport properties in the normal-state of the anisotropic polycrystalline superconductors have been developed. The presence of certain orientation order of the grains in polycrystalline (Bi,Pb)₂Sr₂Ca₂Cu₃O_10+δ superconductors is modeled taking to account a probability factor of the grain's orientation γ. In addition, the concentration of the pores p, which characterizes the contribution of the porosity to the conductivity's decrease in the polycrystalline superconductor have been introduced. The pores and grains are assumed as oblate ellipsoids with similar dimensions, regarding the value of conductivity in each direction in the case of the grains. The calculation is based on the application of a generalization of the effective-medium theory to the heterogeneous mediums which is denominated Coherent-Potential Approximation (CPA). The results are compared with a current empiric model to low oriented YBa₂Cu₃O_7-δ (YBCO) samples, this enriches their employment and is applied to superconductor ceramics in general.

203

Interacción dipolar magnética en películas ultradelgadas.  H. León y E. Estévez.

Sumario. Las películas ultradelgadas son importantes para la comprensión de las interacciones magnéticas en cristales cuasibidimensionales. Para calcular la energía de anisotropía dipolar se emplea un formalismo que tiene presente el carácter discreto de la distribución de capas atómicas a lo largo de la dirección de crecimiento. Se presentan resultados numéricos para estructuras con empaquetamientos compacto y no compacto. Se investigan los efectos estructurales y de tamaño. Se comparan estos resultados con la anisotropía efectiva, verificando así el papel de la interacción dipolar en la reorientación de la magnetización al cambiar el espesor de la película.  

Abstract.  Ultrathin films are an important testing ground of our understanding of magnetic interactions in quasi-two-dimensional systems. A formalism that takes into account the discreteness of atomic layer distribution along the growth direction is employed to calculate the dipolar anisotropy energy. Numerical results are presented for close-packed and non-close packed structures. Structural and size effects are investigated. Comparison with effective anisotropy energy allows verify the role of the dipolar interaction in the magnetization switching when the film thickness is changed.

210

Ondas acústicas en un fluido viscoso y rotatorio; difracción en una ranura.  J. Marín y J. Pardo.

Sumario. Se describe la obtención de una ecuación no clásica en derivadas parciales de séptimo orden para describir las oscilaciones pequeñas en un fluido viscoso, rotatorio y compresible. A partir de las relaciones de dispersión de las ondas planas en tal fluido se sacan conclusiones sobre las características físicas de la propagación de las ondas en ese medio. Para un caso particular de fluidos ideales rotatorios, se estudia la difracción de una onda estabilizada en una ranura sumergida en el fluido.

Abstract.  We describe the deduction of a non-classical seventh order partial differential equation to describe small oscillations in a viscous rotating compressible fluid. Starting from the dispersion relations of plane waves in such a fluid we conclude the physical characteristics of the wave propagation in that fluid. For a particular case of ideal rotating fluids we study the diffraction of a steady-state wave in a slot in the fluid.

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Optimización de los patrones de campo cercano y lejano en láseres de In_xGa_1-xN.   J. Martín et. al.

Sumario. En este trabajo se analiza la influencia del espesor de las capas n y p-GaN sobre los patrones de campo cercano y lejano de estructuras láser de In_xGa_1-xN con pozos cuánticos múltiples (MQW). Se estudiaron estructuras con dos cavidades ópticas diferentes, la convencional de confinamiento separado con variación tipo escalón del índice de refracción (SCH-recta) y otra de índice gradado con variación parabólica del contenido de Al en las capas de Al_xGa_1-xN (GRIN-SCH). Se encontró que con combinaciones adecuadas de los espesores de las capas de GaN las oscilaciones que aparecen en los patrones de campo cercano y lejano debido al insuficiente espesor de las capas cladding de Al_xGa_1-xN pueden ser eliminadas, lo que representa una solución alternativa al problema tecnológico que existe para crecer capas anchas de Al_xGa_1-xN con alto contenido de Al  (x > 0.13).

Abstract.  In this work, the influence of the thickness of the n and p-GaN layers over near and far field patterns is analyzed for In_xGa_1-xN multiquantum well (MQW) laser structures.  Two different optical cavities were considered, the conventional step separate confinement heterostructure (SCH-recta) and a graded-index (GRIN-SCH) structure with a parabolic variation of the Al content in the Al_xGa_1-xN guide layers. We found that for specific combinations of the thicknesses of the GaN layers the undesired ripples in the near and far-field patterns due to the insufficient Al_xGa_1-xN cladding layer thickness can be eliminated, being this an alternative solution to the problem to growth thick Al_xGa_1-xN cladding layers with higher aluminium content (x > 0.13).

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