Quantum Otto heat engine based on a multiferroic chain working substance

We study a quantum Otto engine operating on the basis of a helical spin-1/2 multiferroic chain with strongly coupled magnetic and ferroelectric order parameters. The presence of a finite spin chirality in the working substance enables steering of the cycle by an external electric field that couples to the electric polarization. We observe a direct connection between the chirality, the entanglement and the efficiency of the engine. An electric-field dependent threshold temperature is identified, above which the pair correlations in the system, as quantified by the thermal entanglement, diminish. In contrast to the pair correlations, the collective many-body thermal entanglement is less sensitive to the electric field, and in the high temperature limit converges to a constant value. We also discuss the correlations between the threshold temperature of the pair entanglement, the spin chirality and the minimum of the fidelities in relation to the electric and magnetic fields. The efficiency of the quantum Otto cycle shows a saturation plateau with increasing electric field amplitude.

Archegonus (Latibole) G. & R. Hahn 1969 (Trilobita) aus der crenestria-Zone (Unter-Karbon III) von Lauenthal (Ober-Harz)

Aus der crenistria-Zone (Subzone des Goniatites crenistria crenistria = cu III alpha3) von Lautenthal (Ober-Harz) werden zwei Arten von ArchegonusJ(Latibole) G.& R.HAHN, 1969 beschrieben und abgebildet: Archegonus (Latibole) laevicauda laevicauda (SARRES, 1857) und Archegonus (Latibole) n.sp.L. Es ist der erste Nachweis dieser Untergattung aus dem Harz. Hinter A. (Latibole) n.sp.L verbirgt sich sehr wahrscheinlich eine neue Art, die aber infolge des z.Zt. noch zu geringen Materials noch nicht ausreichend gekennzeichnet werden kann.

Eine bemerkenswerte Bio- und Lithofazies an der Basis des Unter-Hauterivium Nordwestdeutschlands

Im östlichen Teil des Niedersächsischen Beckens ist das Trans gressionskonglomerat des Unter-Hauterivium-Meeres ("Hilskon- glomerat") in Küsten- und Schwellennähe durch einen hohen, meist organogenen Karbonatgehalt (Biosparit), Biomikrit, Kalk und Mergelstein) sowie Brauneisengeröll- und Quarzsandführung gekennzeichnet. Gleichzeitig weisen diese Basisschichten des Unter-Hauterivium hier einen außergewöhnlichen Fauneninhalt auf ("Sonderfazies”), der im küstenferneren Bereich des östlichen wie auch im Gesamtbereich des mittleren und westlichen Niedersächsischen Beckens bisher nicht beobachtet werden konnte ("Normalfazies"). In der Mikrofauna erscheinen, z.T. im Faunenbild dominierend, Foraminiferen mediterraner Herkunft (Trocholina, Meandrospira Cyclammina u.a.). Auch die Megafauna der "Sonderfazies" ist durch Warm- und Flachwasserformen (Kalkschwämme, Korallen, Bryozoen, Serpuliden, Seelilien) charakterisiert. Da auch in der östlichen Fortsetzung des Norddeutsch-Polnischen Unterkreide-Meeres (Brandenburg, Mecklenburg) u.a. eben falls die Foraminiferen-Gattungen Trocholina und Cyclammina sowie Bryozoen und Seelilien beobachtet werden konnten und im Hauterivium lediglich über die südpolnische Meeresstraße eine Verbindung zum mediterranen Meeresraum bestand, müssen warme Meeresströmungen aus südöstlicher Richtung als Ursache für den Karbonatreichtum der Sedimente und deren Besiedelung durch benthische "Warmwasserformen" angenommen werden. Auch die Ammoniten-Gattung Endemoceras ist nach Untersuchungen von THIERMANN (1963) auf diesem Wege in das Niedersächsische Becken eingewandert. Da die Unterkreide-Transgression mit Konglomerat- und Aufarbeitungshorizonten in einigen küsten- und schwellennahen Bereichen des nordwestdeutschen Unterkreide-Meeres bereits im höheren Valanginium oder aber erst im höheren Unter-Hauteri- vium (z.B. Fallsteingebiet) bzw. tiefem Ober-Hauterivium (z.B. Westerberg b. Alfeld) erfolgte, ist das sog. "Hilskon- glomerat" i.w.S. nicht als synchrone Bildung anzusehen. Allerdings konnten der spezifische petrographische Charakter sowie die typische Fauaenvergesellschaftung der "Sonderfazies" bisher nur im Basiskonglomerat des Unter-Hauterivium und nur im östlichen Teil des Niedersächsischen Beckens beobachtet werden. Daraus ließe sich ableiten, daß nur für einen (im geologischen Maßstab!) enger begrenzten Zeitraum (tieferes Unter- Hauterivium) die zur Entstehung der "Sonderfazies" notwendigen hydrologischen und klimatischen Voraussetzungen gegeben waren. So nimmt der Karbonatgehalt der Sedimente bis zum Unter-Aptium deutlich ab; nur im höheren Ober-Hauterivium steigen die Karbonatgehalte wieder stärker an, um dann im Barremium und Unter- Aptium die im Durchschnitt geringsten Werte der borealen Unterkreide NW-Deutschlands zu erreichen. Erst im Ober-Aptium steigen die Karbonatgehalte wieder an, sinken im Unter-Albium deutlich ab und nehmen vom Mittel-Albium bis Cenomanium kontinuierlich zu. Parallel zum abnehmenden Karbonatgehalt der Sedimente verschwinden bereits im Hauterivium Korallen, Kalkschwämme und Bryozoen, im höchsten Ober-Hauterivium auch die Crinoiden. Erst im höheren Unter-Albium erscheinen wieder Crinoiden im Faunenbild der Bodentier-Vergesellschaftungen. Daraus läßt sich eine deutliche Temperaturabnahme - zumindest im Bodenwasserbereich - infolge fehlender warmer Meeres-Strömungen, verbunden mit einer Zunahme der Wassertiefe im Beckenbereich vom Unter-Barremium bis Unter-Aptium, ableiten. Nach beträchtlicher regionaler Ausweitung der Meeresräume während des Albium kennzeichnen abseits der Küsten- und Schwellenbereiche erstmalig pelagische Faziesverhältnisse das lithologische und faunistische Bild der höheren Unterkreide NW-Deutschlands.

Die Zunahme intraanueller Zuwachsstreifen bei Muscheln im Laufe der Erdgeschichte

Die Deutung der stärkeren Wachstumsunterbrechungen auf den Schalen von Muscheln als "Jahresringe" wird weiter unterbaut. Bei langlebigen Arten wird daraus ein Rhythmus nachgewiesen, der an den 11-jährigen Sonnenfleckenrhythmus erinnert. Die kleineren intraannuellen Wachstumsstörungen ("Monatsringe?") werden in ihrer durchschnittlichen jährlichen Häufigkeit vom Silur bis zur Gegenwart verfolgt. Es wird eine allmähliche Zunahme im Verlauf der Erdgeschichte festgestellt. Dabei ergeben sich kleinere Sprünge zwischen Karbon und Perm sowie zwischen Trias und Jura. Ein größerer Sprung ist zwischen Jura und Kreide erkennbar. Im Palaeozän gleichen die Zahlen noch sehr denen der Kreide, während vom Eozän ab wieder eine dann gleichbleibende Zunahme sichtbar ist. Die intraannuellen Zuwachsunterbrechungen ("Monatsringe") dürften in der Mehrzahl nicht durch Milieueinflüsse entstanden sein. Zu ihren Ursachen könnten vielleicht Beziehungen zur Kurve der Beschleunigung des erdgeschichtlichen Ablaufes oder jener der Erdexpansion hinführen. Auch die "Monatsringe" lassen unter der Lupe noch kleinere Wachstumsunterbrechungen erkennen, bei denen am ehesten noch örtliche Milieubedingungen mitgewirkt haben könnten.

Hyaenidenfunde aus dem Villafranchium der Türkei

Jaw remains with teeth from Plio-Pleistocene sediments of the Anatolian upland (Turkey) are the first records of Hyaena perrieri and Euryboas lunensis outside Europe. Both species are members of a fauna of the lowermost Villafranchian. The stratigraphic and geographic range of Hyaena perrieri and H. brevirostris as well as the origin of the genus Euryboas are discussed.