Recent Advances in Multidisciplinary Applied Physics: Proceedings of the First International Meeting on Applied Physics (APHYS-2003)

999 Pages·2005·48.97 MB·English

by  Antonio Mendez-Vilas

RReecceenntt AAddvvaanncceess iinn MMuullttiiddiisscciipplliinnaarryy
AApppplliieedd PPhhyyssiiccss
PPrroocceeeeddiinnggss ooff tthhee
FFiirrsstt IInntteerrnnaattiioonnaall MMeeeettiinngg oonn AApppplliieedd PPhhyyssiiccss ((AAPPHHYYSS--22000033))
OOccttoobbeerr 1133--1188tthh,, 22000033,, BBaaddaajjoozz,, SSppaaiinn
EEllsseevviieerr IInntteerrnneett HHoommeeppaaggee -- hhttttpp ::////wwwwww..eellsseevviieerr..ccoomm
CCoonnssuulltt tthhee EEllsseevviieerr hhoommeeppaaggee ffoorr ffuullll ccaattaalloogguuee iinnffoorrmmaattiioonn oonn aallll bbooookkss,, mmaajjoorr rreeffeerreennccee
wwoorrkkss,, jjoouurrnnaallss,, eelleeccttrroonniicc pprroodduuccttss aanndd sseerrvviicceess..
EEllsseevviieerr TTiittlleess ooff RReellaatteedd IInntteerreesstt
AADDVVAANNCCEESS IINN IIMMAAGGIINNGG AANNDD EELLEECCTTRROONN PPHHYYSSIICCSS -- sseerriieess
SSeerriieess EEddiittoorr:: PPeetteerr HHaawwkkeess
IISSSSNN:: 11007766--55667700
VVoolluummee 113388 ((22000055)) IISSBBNN:: 00112200114477880077
wwwwww..eellsseevviieerr..ccoomm//llooccaattee//iissbbnn//00112200114477880077
SSTTUUDDIIEESS IINN AAPPPPLLIIEEDD MMEECCHHAANNIICCSS -- sseerriieess
SSeerriieess EEddiittoorrss:: II.. EElliisshhaakkooffff
VVoolluummee 4499 ((22000044)) IISSBBNN:: 00--0088--004444334488--66
wwwwww..eellsseevviieerr..ccoomm//llooccaattee//iissbbnn//00008800444433448866
RReellaatteedd JJoouurrnnaallss::
EEllsseevviieerr ppuubblliisshheess aa wwiiddee--rraannggiinngg ppoorrttffoolliioo ooff hhiigghh qquuaalliittyy rreesseeaarrcchh jjoouurrnnaallss,, eennccoommppaassssiinngg
tthhee aapppplliieedd pphhyyssiiccss aanndd mmeecchhaanniiccss ffiieelldd.. AA ssaammppllee jjoouurrnnaall iissssuuee iiss aavvaaiillaabbllee oonnlliinnee bbyy
vviissiittiinngg tthhee EEllsseevviieerr wweebb ssiittee ((ddeettaaiillss aatt tthhee ttoopp ooff tthhiiss ppaaggee)).. LLeeaaddiinngg ttiittlleess iinncclluuddee::
CCuurrrreenntt AApppplliieedd PPhhyyssiiccss
JJoouurrnnaall ooff tthhee MMeecchhaanniiccss aanndd PPhhyyssiiccss ooff SSoolliiddss
AApppplliieedd SSuurrffaaccee SScciieennccee
CCoommmmuunniiccaattiioonnss iinn NNoonnlliinneeaarr SScciieennccee aanndd NNuummeerriiccaall SSiimmuullaattiioonn
PPhhyyssiiccaa DD:: NNoonnlliinneeaarr PPhheennoommeennaa
OOppttiiccss CCoommmmuunniiccaattiioonnss
PPhhyyssiiccaa AA:: SSttaattiissttiiccaall MMeecchhaanniiccss aanndd iittss AApppplliiccaattiioonnss
TThhiinn SSoolliidd FFiillmmss
IInntteerrnnaattiioonnaall JJoouurrnnaall ooff EEnnggiinneeeerriinngg SScciieennccee
AAllll jjoouurrnnaallss aarree aavvaaiillaabbllee oonnlliinnee vviiaa SScciieenncceeDDiirreecctt:: wwwwww..sscciieenncceeddiirreecctt..ccoomm
TToo ccoonnttaacctt tthhee PPuubblliisshheerr
EEllsseevviieerr wweellccoommeess eennqquuiirriieess ccoonncceerrnniinngg ppuubblliisshhiinngg pprrooppoossaallss:: bbooookkss,, jjoouurrnnaall ssppeecciiaall
iissssuueess,, ccoonnffeerreennccee pprroocceeeeddiinnggss,, eettcc.. AAllll ffoorrmmaattss aanndd mmeeddiiaa ccaann bbee ccoonnssiiddeerreedd.. SShhoouulldd
yyoouu hhaavvee aa ppuubblliisshhiinngg pprrooppoossaall yyoouu wwiisshh ttoo ddiissccuussss,, pplleeaassee ccoonnttaacctt,, wwiitthhoouutt oobblliiggaattiioonn,,
tthhee ppuubblliisshheerr rreessppoonnssiibbllee ffoorr EEllsseevviieerr’'ss mmeecchhaanniiccss aanndd mmeecchhaanniiccaall eennggiinneeeerriinngg pprrooggrraammmmee::
LLyynnnnee HHoonniiggmmaannnn
PPuubblliisshheerr
EEllsseevviieerr LLttdd
TThhee BBoouulleevvaarrdd,, LLaannggffoorrdd LLaannee PPhhoonnee:: ++4444 11886655 884433446622
KKiiddlliinnggttoonn,, OOxxffoorrdd FFaaxx:: ++4444 11886655 884433998877
OOXX55 11GGBB,, UUKK EE..mmaaiill:: 11..h hoonniinnggmmaann@ @e elslseevvieierr.c. coomm
GGeenneerraall eennqquuiirriieess,, iinncclluuddiinngg ppllaacciinngg oorrddeerrss,, sshhoouulldd bbee ddiirreecctteedd ttoo EEllsseevviieerr’'ss RReeggiioonnaall
SSaalleess OOffffiicceess –- pplleeaassee aacccceessss tthhee EEllsseevviieerr hhoommeeppaaggee ffoorr ffuullll ccoonnttaacctt ddeettaaiillss ((hhoommeeppaaggee
ddeettaaiillss aatt tthhee ttoopp ooff tthhiiss ppaaggee))..
RReecceenntt AAddvvaanncceess iinn MMuullttiiddiisscciipplliinnaarryy
AApppplliieedd PPhhyyssiiccss
PPrroocceeeeddiinnggss ooff tthhee
FFiirrsstt IInntteerrnnaattiioonnaall MMeeeettiinngg oonn AApppplliieedd PPhhyyssiiccss ((AAPPHHYYSS--22000033))
OOccttoobbeerr 1133--1188tthh,, 22000033,, BBaaddaajjoozz,, SSppaaiinn
EEddiittoorr
AA.. MMéénnddeezz--VViillaass
FFOORRMMAATTEEXX RReesseeaarrcchh CCeenntteerr,, BBaaddaajjoozz,, SSppaaiinn
22000055
ELSEVIER
AAmmsstteerrddaamm (cid:129) (cid:129)B Boostsotonn (cid:129) H(cid:129) eHideeidlbeelbrge r(cid:129) gL o(cid:129) nLdoonnd (cid:129) oNne (cid:129)w N Yeowr kY (cid:129) oOrxk f(cid:129)o rOdxford
PPaarriiss (cid:129) (cid:129)S Sanan D Dieieggoo (cid:129) S(cid:129) a Sna Fnr Fanracniscciosc (cid:129) oS i(cid:129)n gSainpgoarpe o(cid:129) Srey d(cid:129) nSeyyd (cid:129) nTeoyk (cid:129)y oT okyo
EELLSSEEVVIIEERR BB..VV.. EELLSSEEVVIIEERR IInncc.. EELLSSEEVVIIEERR LLttdd.. EELLSSEEVVIIEERR LLttdd..
RRaaddaarrwweegg 2299 552255 BB SSttrreeeett,, SSuuiittee 11990000 TThhee BBoouulleevvaarrdd,, LLaannggffoorrdd LLaannee 8844 TThheeoobbaallddss RRooaadd
PP..OO.. BBooxx 221111,, 11000000 AAEE AAmmsstteerrddaamm SSaann DDiieeggoo,, CCAA 9922110011--44449955 KKiiddlliinnggttoonn,, OOxxffoorrdd OOXX55 11GGBB LLoonnddoonn WWCC11XX 88RRRR
TThhee NNeetthheerrllaannddss UUSSAA UUKK UUKK
©© 22000055 EEllsseevviieerr LLttdd.. AAllll rriigghhttss rreesseerrvveedd..
TThhiiss wwoorrkk iiss pprrootteecctteedd uunnddeerr ccooppyyrriigghhtt bbyy EEllsseevviieerr LLttdd..,, aanndd tthhee ffoolllloowwiinngg tteerrmmss aanndd ccoonnddiittiioonnss aappppllyy ttoo iittss uussee::
PPhhoottooccooppyyiinngg
SSiinnggllee pphhoottooccooppiieess ooff ssiinnggllee cchhaapptteerrss mmaayy bbee mmaaddee ffoorr ppeerrssoonnaall uussee aass aalllloowweedd bbyy nnaattiioonnaall ccooppyyrriigghhtt llaawwss.. PPeerrmmiissssiioonn
ooff tthhee PPuubblliisshheerr aanndd ppaayymmeenntt ooff aa ffeeee iiss rreeqquuiirreedd ffoorr aallll ootthheerr pphhoottooccooppyyiinngg,, iinncclluuddiinngg mmuullttiippllee oorr ssyysstteemmaattiicc ccooppyyiinngg,,
ccooppyyiinngg ffoorr aaddvveerrttiissiinngg oorr pprroommoottiioonnaall ppuurrppoosseess,, rreessaallee,, aanndd aallll ffoorrmmss ooff ddooccuummeenntt ddeelliivveerryy.. SSppeecciiaall rraatteess aarree aavvaaiillaabbllee
ffoorr eedduuccaattiioonnaall iinnssttiittuuttiioonnss tthhaatt wwiisshh ttoo mmaakkee pphhoottooccooppiieess ffoorr nnoonn--pprrooffiitt eedduuccaattiioonnaall ccllaassssrroooomm uussee..
PPeerrmmiissssiioonnss mmaayy bbee ssoouugghhtt ddiirreeccttllyy ffrroomm EEllsseevviieerr’'ss RRiigghhttss DDeeppaarrttmmeenntt iinn OOxxffoorrdd,, UUKK:: pphhoonnee ((++4444)) 11886655 884433883300,,
ffaaxx ((++4444)) 11886655 885533333333,, ee--mmaaiill:: ppeerrmmiissssiioonnss@@eellsseevviieerr..ccoomm.. RReeqquueessttss mmaayy aallssoo bbee ccoommpplleetteedd oonn--lliinnee vviiaa tthhee EEllsseevviieerr
hhoommeeppaaggee ((hhttttpp::////wwwwww..eellsseevviieerr..ccoomm//llooccaattee//ppeerrmmiissssiioonnss))..
IInn tthhee UUSSAA,, uusseerrss mmaayy cclleeaarr ppeerrmmiissssiioonnss aanndd mmaakkee ppaayymmeennttss tthhrroouugghh tthhee CCooppyyrriigghhtt CClleeaarraannccee CCeenntteerr,, IInncc..,, 222222 RRoosseewwoooodd
DDrriivvee,, DDaannvveerrss,, MMAA 0011992233,, UUSSAA;; pphhoonnee:: ((++11)) ((997788)) 77550088440000,, ffaaxx:: ((++11)) ((997788)) 77550044774444,, aanndd iinn tthhee UUKK tthhrroouugghh tthhee
CCooppyyrriigghhtt LLiicceennssiinngg AAggeennccyy RRaappiidd CClleeaarraannccee SSeerrvviiccee ((CCLLAARRCCSS)),, 9900 TTootttteennhhaamm CCoouurrtt RRooaadd,, LLoonnddoonn WW11PP 00LLPP,, UUKK;;
pphhoonnee:: ((++4444)) 2200 77663311 55555555;; ffaaxx:: ((++4444)) 2200 77663311 55550000.. OOtthheerr ccoouunnttrriieess mmaayy hhaavvee aa llooccaall rreepprrooggrraapphhiicc rriigghhttss aaggeennccyy ffoorr
ppaayymmeennttss..
DDeerriivvaattiivvee WWoorrkkss
TTaabblleess ooff ccoonntteennttss mmaayy bbee rreepprroodduucceedd ffoorr iinntteerrnnaall cciirrccuullaattiioonn,, bbuutt ppeerrmmiissssiioonn ooff tthhee PPuubblliisshheerr iiss rreeqquuiirreedd ffoorr eexxtteerrnnaall
rreessaallee oorr ddiissttrriibbuuttiioonn ooff ssuucchh mmaatteerriiaall.. PPeerrmmiissssiioonn ooff tthhee PPuubblliisshheerr iiss rreeqquuiirreedd ffoorr aallll ootthheerr ddeerriivvaattiivvee wwoorrkkss,, iinncclluuddiinngg
ccoommppiillaattiioonnss aanndd ttrraannssllaattiioonnss..
EElleeccttrroonniicc SSttoorraaggee oorr UUssaaggee
PPeerrmmiissssiioonn ooff tthhee PPuubblliisshheerr iiss rreeqquuiirreedd ttoo ssttoorree oorr uussee eelleeccttrroonniiccaallllyy aannyy mmaatteerriiaall ccoonnttaaiinneedd iinn tthhiiss wwoorrkk,, iinncclluuddiinngg aannyy
cchhaapptteerr oorr ppaarrtt ooff aa cchhaapptteerr..
EExxcceepptt aass oouuttlliinneedd aabboovvee,, nnoo ppaarrtt ooff tthhiiss wwoorrkk mmaayy bbee rreepprroodduucceedd,, ssttoorreedd iinn aa rreettrriieevvaall ssyysstteemm oorr ttrraannssmmiitttteedd iinn aannyy ffoorrmm
oorr bbyy aannyy mmeeaannss,, eelleeccttrroonniicc,, mmeecchhaanniiccaall,, pphhoottooccooppyyiinngg,, rreeccoorrddiinngg oorr ootthheerrwwiissee,, wwiitthhoouutt pprriioorr wwrriitttteenn ppeerrmmiissssiioonn ooff tthhee
PPuubblliisshheerr..
AAddddrreessss ppeerrmmiissssiioonnss rreeqquueessttss ttoo:: EEllsseevviieerr’'ss RRiigghhttss DDeeppaarrttmmeenntt,, aatt tthhee ffaaxx aanndd ee--mmaaiill aaddddrreesssseess nnootteedd aabboovvee..
NNoottiiccee
NNoo rreessppoonnssiibbiilliittyy iiss aassssuummeedd bbyy tthhee PPuubblliisshheerr ffoorr aannyy iinnjjuurryy aanndd//oorr ddaammaaggee ttoo ppeerrssoonnss oorr pprrooppeerrttyy aass aa mmaatttteerr ooff pprroodduuccttss
lliiaabbiilliittyy,, nneegglliiggeennccee oorr ootthheerrwwiissee,, oorr ffrroomm aannyy uussee oorr ooppeerraattiioonn ooff aannyy mmeetthhooddss,, pprroodduuccttss,, iinnssttrruuccttiioonnss oorr iiddeeaass ccoonnttaaiinneedd
iinn tthhee mmaatteerriiaall hheerreeiinn.. BBeeccaauussee ooff rraappiidd aaddvvaanncceess iinn tthhee mmeeddiiccaall sscciieenncceess,, iinn ppaarrttiiccuullaarr,, iinnddeeppeennddeenntt vveerriiffiiccaattiioonn ooff ddiiaaggnnoosseess
aanndd ddrruugg ddoossaaggeess sshhoouulldd bbee mmaaddee..
FFiirrsstt eeddiittiioonn 22000055
IISSBBNN:: 00008800444466448855
@ TThhee ppaappeerr uusseedd iinn tthhiiss ppuubblliiccaattiioonn mmeeeettss tthhee rreeqquuiirreemmeennttss ooff AANNSSII//NNIISSOO ZZ3399..4488--11999922 ((PPeerrmmaanneennccee ooff PPaappeerr))..
PPrriinntteedd iinn GGrreeaatt BBrriittaaiinn..
Working together to grow
libraries in developing countries
www.elsevier.com | www.bookaid.org | www.sabre.org
ELSEVIER F°?fiS> Sabre Foundation
v
Foreword
This Book contains a collection of papers presented at the 1st International Meeting on Applied Physics (APHYS-
2003), held in Badajoz (Spain), from 15th to 18th October 2003
(URL: http://www.formatex.org/aphvs2003/aphys2003,htm).
APHYS-2003 was born as an attempt to create a new international forum on Applied Physics in Europe. Since
Applied Physics is not really a branch of Physics, but the application of all the branches of Physics to the broad
realms of practical problems in Science, Engineering and Industry, this conference was a truly inter-disciplinary
event. The organizers called for papers relating Physics with other sciences such as Biology, Chemistry, Information
Science, Medicine, etc, or relating different Physics areas, and aimed at solving practical problems, from an
transnational perspective. In other words, the Conference was specifically interested in reports applying the
methods, the training, and the culture of Physics to research areas usually associated with other scientific and
engineering disciplines.
It was extremely rewarding that over 800 researchers, from over 65 countries, attended the conference, where more
than 1000 research papers were presented. We feel really proud of this excellent response obtained (in number and
quality), for this first edition of the conference.
We are very grateful to all the members of the Organizing Committee, for the hard work done for the preparation of
the Conference (which began one year before the conference start), and to the members of the International
Advisory Committee, for the valuable contribution to the evaluation of submitted works. Also we would like to
thank Prof. F. Guiberteau from the University of Extremadura (Spain), Prof. R. Tannenbaum from the Georgia
Institute of Technology (USA), Dr. M.L.Gonzalez-Martin, from University of Extremadura (Spain), Dr. R. Chacon,
from University of Extremadura (Spain), Prof. A. Martin-Sanchez, from University of Extremaudra (Spain), for
their help as sessions Chairpersons, and to the referees for the excellent work done in the revision of submitted
papers (more than 600 research papers).
We were honoured to count on the following Plenary Speakers. We are extremely grateful to all of them, which
delivered excellent enthusiastic Lectures on some cutting-edge areas of Applied Physics.
Prof. Adam Curtis, Director of the Centre of Cell Engineering at the University of Glasgow, UK
"Nanobiotechnology - Interactions of Cells with Nanofeatured Surfaces and with Nanoparticles"
Prof. Allan S. Hoffman, Department of Bioengineering, University of Washington, USA
Prof. Lars Persson, Retired Scientist of the Swedish Radiation Protection Authority, Sweden
"Radiation Protection of Nuclear Workers - Ethical Issues"
Prof. K Alan Shore, University of Wales ,Bangor, UK. Head of the School of Informatics, Director of the ICON
Centre of Excellence and Chair of the Institute of Physics ( Wales)
"Chaotic Data Encryption for Optical Communications"
Finally, we would like to thank the Department of Physics of the University of Extremadura, and the Foundation for
the Development of Science and Technology in Extremadura (FUNDECYT), for their support, and the Regional
Government (Junta de Extremadura / Consejen'a de Educacion, Ciencia y Tecnologia), as well as INNOVA
Instrumentacion, for sponsoring the Conference.
Thanks are also due to the following companies, which chose APHYS-2003 for presenting some of their most
interesting products for the conference audience:
- Innova Instrumentacion
- Attocube Systems - Positioning for the nanoworld
- Owis GmBH
- Shaefer Techniques
- Nanotec Electronica
vi
VI
- Caburn, the Vacuum Components Company
- Alfa Aesar - Johnson Matthey
-ATOS
- Kurt J. Lesker Company
- Advanced Design Consulting USA, INC
- EDP Sciences
- World Scientific Publishers
- American Scientific Publishers - Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology
Without the efforts of everyone, the Conference could not have been such a success and this Book could not have
been published. We hope to see you in APHYS-2006!
A. Mendez-Vilas
Editor
FORMATEX Research Centre, Badajoz, Spain
Phone/Fax: [phone]
e-mail: [email protected]
vVilil
Local Organising Committee
A. Mendez-Vilas, Formatex, Badajoz, Spain (General Coordinator)
J.A. Mesa Gonzalez, Formatex, Badajoz, Spain (Secretary)
M.L. Gonzalez-Martin, Physics Department, University of Extremadura, Badajoz, Spain
M.J. Nuevo, Physics Department, University of Extremadura, Badajoz, Spain
J. Dfaz Alvarez, Organic Chemistry Department, University of Extremadura, Badajoz,
Spain
I. Solo de Zaldivar Maldonado, Innovatex S.L., Badajoz, Spain
A.M. Gallardo-Moreno, Physics Department, University of Extremadura, Badajoz,
Spain
I. Corbacho Cuello, Department of Microbiology, University of Extremadura, Badajoz,
Spain
L. Labajos Broncano, Physics Department, University of Extremadura, Badajoz, Spain
J. Mesa Gonzalez, Innovatex S.L, Badajoz, Spain
A. Agudo Rodriguez, Formatex, Badajoz, Spain
This page intentionally left blank
iIXx
International Scientific Advisory Committee
Surfaces. Interfaces. Nanosciences. Nanotechnology. Imaging Techniques
Prof. Klaus Kern, Max-Planck-Institute for Solid State Research, Nanoscale Science
Department, Germany
Prof. Raul A. Baragiola, Director of the Laboratory for Atomic and Surface Physics,
Engineering Physics, University of Virginia, USA
Prof. Federico Rosei. INRS-EMT Universite du Quebec, Varennes (QC), Canada
Prof. Sven Tougaard, Physics Department, University of Southern Denmark, Denmark
Dr. M.L. Gonzalez-Martin, Biosurfaces Group, Physics Department, University of
Extremadura, Spain
Dr. MJ. Nuevo, Physics Department, University of Extremadura, Spain
Prof. Bronislaw Janczuk, Dept. of Interfacial Phenomena, Faculty of Chemistry, Maria
Curie-Sklodowska Universit, Poland
Dr. Randy Headrick, Department of Physics, University of Vermount, USA
Dr. A. Patrick Gunning, Institute of Food Research, Norwich Research Park, UK
Dr. Alberto Diaspro, LAMBS (Laboratory for Advanced Microscopy, Bioimaging and
Spectroscopy), Department of Physics, University of Genova, Italy
Prof. Buddy D. Ratner, Director, University of Washington Engineered Biomaterials,
Washington Research Foundation, Endowed Professor of Bioengineering and Professor
of Chemical Engineering, University of Washington, USA.
Prof. Igor Yaminsky, Head of the Scanning Probe Microscopy Group, Moscow State
University & Advanced Technologies Center, Moscow, Russia
Dr. Jose Angel Martfn Gago, Department of Surface Physics and Engineering, Madrid
Institute of Materials Science, CSIC, Spain
Dr. Terry McMaster, H.H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol, UK
Materials Science. Applied Solid State Physics/Chemistry
Prof. Isaac Hernandez-Calderon, Physics Department, CINVESTAV, Mexico
Dr. Vasco Teixeira, Head of the Research Group GRF-Functional Coatings Group,
University of Minho, Portugal
Prof. Maria Teresa Mora, Group of Materials Physics I (GFMI), Autonomous
University of Barcelona, Spain