Theory and Analysis of Classic Heavy Metal Harmony

This thesis explores melodic and harmonic features of heavy metal, and while doing so, explores various methods of music analysis; their applicability and limitations regarding the study of heavy metal music. The study is built on three general hypotheses according to which 1) acoustic characteristics play a significant role for chord constructing in heavy metal, 2) heavy metal has strong ties and similarities with other Western musical styles, and 3) theories and analytical methods of Western art music may be applied to heavy metal. It seems evident that in heavy metal some chord structures appear far more frequently than others. It is suggested here that the fundamental reason for this is the use of guitar distortion effect. Subsequently, theories as to how and under what principles heavy metal is constructed need to be put under discussion; analytical models regarding the classification of consonance and dissonance and chord categorization are here revised to meet the common practices of this music. It is evident that heavy metal is not an isolated style of music; it is seen here as a cultural fusion of various musical styles. Moreover, it is suggested that the theoretical background to the construction of Western music and its analysis can offer invaluable insights to heavy metal. However, the analytical methods need to be reformed to some extent to meet the characteristics of the music. This reformation includes an accommodation of linear and functional theories that has been found rather rarely in music theory and musicology.

Organized Nanostructures of Thermoresponsive Poly(N-isopropylacrylamide) Block Copolymers Obtained Through Controlled RAFT Polymerization

Kontrolloidut radikaalipolymerointimenetelmät, kuten RAFT-polymerointi, ovat moderni tapa valmistaa polymeerejä säädellysti. RAFT-polymeroinnilla polymeerien ketjunpituutta, moolimassajakaumaa, mikrorakennetta (taktisuus, järjestys), koostumusta ja funktionaalisuutta kyetään hallitsemaan. Siten menetelmällä voidaan valmistaa uudenlaisia polymeeriarkkitektuureja, kuten blokki- ja tähtipolymeerejä, sekä hybridimateriaaleja ja biokonjugaatteja. Polymeeristen rakennuspalikoiden itsejärjestyminen, missä huolellisesti syntetisoidut polymeerit järjestyvät halutulla tavalla nanoskaalassa, on suosittu tutkimuskohde materiaalitieteessä. On huomattava, että blokkipolymeerien itsejärjestyminen on vielä suhteellisen nuori tutkimusaihe. Tämän hetkiset polymeeriset nanomateriaalit ovat suhteellisen yksinkertaisia luonnon luomuksiin verrattuina, tarjoten jatkuvasti uusia mahdollisuuksia seuraavan sukupolven polymeereille. Tässä työssä RAFT-polymeroinnilla syntetisoitiin amfifiilisiä di- ja triblokkikopolymeerejä sekä tutkittiin niiden järjestymistä nanorakenteiksi. Kaikissa blokkikopolymeereissä käytettiin lämpöherkkää poly(N-isopropyyliakryyliamidia). Siten polymeerit ja tutkitut materiaalit reagoivat lämpötilanmuutokseen ympäristössä eli ovat ns. ympäristöherkkiä. Työssä tutkittiin taktisuuden kontrollointia N-isopropyyliakryyliamidin RAFT-polymeroinnissa. Polymeerin taktisuutta sekä ketjunpituutta ja blokkijärjestystä säätämällä voitiin hallita polymeerin itsejärjestymistä vesiliuoksessa. Amfifiiliset polymeerit järjestyivät laimeissa vesiliuoksissa erilaisiksi misellirakenteiksi, muodostaen ns. mikrosäiliöitä. Tällaisilla polymeereillä odotetaan olevan sovelluksia esim. lääkeainevapautuksessa. Amfifiilejä käytetään myös esimerkiksi apuaineina pinnoitteissa ja kosmetiikassa. Kiinteässä tilassa tutkitut triblokkikopolymeerit muodostivat teoreettisesti ennustettuja morfologioita. Lämpöherkän materiaalin hydrogeelit toimivat suodatinmembraanina nanokokoluokassa. RAFT-polymeroinnilla syntetisoituja polymeereja voidaan sellaisenaan käyttää kultananopartikkeleiden päällystämiseen. Kultananopartikkelit ovat erittäin kiinostavia mm. niiden stabiilisuuden ja ainutlaatuisten pintaominaisuuksien vuoksi. Kun amfifiilisiä polymeerejä kiinnitettiin kultapartikkelin pinnalle, sen liuos- ja optisia ominaisuuksia voitiin säädellä pH:n ja lämpötilan avulla. Tällaisilla kultananopartikkeleilla on sovelluksia mm. diagnostiikassa, sensoreina ja solukuvauksessa.

Tuning the interfacial properties of supported metal nanoclusters

Nanoclusters are objects made up of several to thousands of atoms and form a transitional state of matter between single atoms and bulk materials. Due to their large surface-to-volume ratio, nanoclusters exhibit exciting and yet poorly studied size dependent properties. When deposited directly on bare metal surfaces, the interaction of the cluster with the substrate leads to alteration of the cluster properties, making it less or even non-functional. Surfaces modified with self-assembled monolayers (SAMs) were shown to form an interesting alternative platform, because of the possibility to control wettability by decreasing the surface reactivity and to add functionalities to pre-formed nanoclusters. In this thesis, the underlying size effects and the influence of the nanocluster environment are investigated. The emphasis is on the structural and magnetic properties of nanoclusters and their interaction with thiol SAMs. We report, for the first time, a ferromagnetic-like spin-glass behaviour of uncapped nanosized Au islands tens of nanometres in size. The flattening kinetics of the nanocluster deposition on thiol SAMs are shown to be mediated mainly by the thiol terminal group, as well as the deposition energy and the particle size distribution. On the other hand, a new mechanism for the penetration of the deposited nanoclusters through the monolayers is presented, which is fundamentally different from those reported for atom deposition on alkanethiols. The impinging cluster is shown to compress the thiol layer against the Au surface and subsequently intercalate at the thiol-Au interface. The compressed thiols try then to straighten and push the cluster away from the surface. Depending on the cluster size, this restoring force may or may not enable a covalent cluster-surface bond formation, giving rise to various cluster-surface binding patterns. Compression and straightening of the thiol molecules pinpoint the elastic nature of the SAMs, which has been investigated in this thesis using nanoindentation. The nanoindenation method has been applied to SAMs of varied tail groups, giving insight into the mechanical properties of thiol modified metal surfaces.