Pulsar binary systems in a nonsymmetric theory of gravitation II. Dipole radiation

This paper deals with the emission of gravitational radiation in the context of a previously studied metric nonsymmetric theory of gravitation. The part coming from the symmetric part of the metric coincides with the mass quadrupole moment result of general relativity. The one associated to the antisymmetric part of the metric involves the dipole moment of the fermionic charge of the system. The results are applied to binary star systems and the decrease of the period of the elliptical motion is calculated.

Influence of metallic nanoparticles on electric-dipole and magnetic-dipole transitions of Eu(3+) doped germanate glasses

Luminescence properties of Eu(3+) doped germanate glasses containing either silver or gold nanoparticles (NPs) were investigated for excitation at 405 nm. Enhanced emissions and luminescence quenching of the Eu(3+) transitions in the range from 570 to 720 nm were observed for samples having various concentrations of metallic NPs. Electric-dipole and magnetic-dipole transitions that originate from the Eu(3+) level (5)D(0) exhibit large enhancement due to the presence of the metallic NPs. The results suggest that the magnetic response of rare-earth doped metal-dielectric composites at optical frequencies can be as strong as their electric response due to the confinement of the optical magnetic field. (C) 2010 American Institute of Physics. [doi:10.1063/1.3431347]

Dipole polarizability and Rayleigh light scattering by the hydrated electron

Assuming the existence of a confined state of the electron in bulk water the polarizability of the hydrated electron is analyzed. Statistically uncorrelated supermolecular structures composed of seven water molecules (first solvation shell) with an extra electron were extracted from classical Monte Carlo simulation and used in quantum mechanical second-order Moller-Plesset calculations. It is found that the bound excess electron contributes with 274 a.u. to the total dipole polarizability of 345 a.u. for (H(2)O)(7)(-). From the calculated polarizabilities the Rayleigh elastic light scattering properties are inferred and found to considerably enhance activity and light depolarization. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

X-ray and gamma irradiation effects on dipole defects in CaF2 : La, Yb, Al

Impurity-interstitial dipoles in calcium fluoride solutions with Al3+, Yb3+ and La3+ fluorides were studied using the thermally stimulated depolarization current (TSDC) technique. The dipolar complexes are formed by substitutional trivalent ions in Ca2+ sites and interstitial fluorine in nearest neighbor sites. The relaxations observed at 150 K are assigned to dipoles nnR(S)(3+)- F-i(-) (R-S = La or Yb). The purpose of this work is to study the processes of energy storage in the fluorides following X-ray and gamma irradiation. Computer modelling techniques are used to obtain the formation energy of dipole defects. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Análise de um ciclone semi-estacionário na costa sul do Brasil associado a bloqueio atmosférico

Na primeira semana de maio de 2008, durante quatro dias, um ciclone em superfície permaneceu semi-estacionário na costa da região sul do Brasil. Este sistema foi responsável por chuvas e ventos fortes no Rio Grande do Sul e Santa Catarina, os quais causaram muitos danos (queda de árvores, enchentes e desabamentos). O objetivo deste trabalho é avaliar o processo de formação e entender os mecanismos responsáveis pelo lento deslocamento do ciclone, já que a maioria dos ciclones nesta região possui deslocamento mais rápido. A equação de desenvolvimento de Sutcliffe mostrou que a advecção de vorticidade absoluta ciclônica na média troposfera e a advecção de ar quente na camada entre 1000-500 hPa foram mecanismos importantes para a ciclogênese. Neste período, o intenso aquecimento diabático também contribuiu para a ciclogênese, à medida que se contrapôs ao intenso resfriamento adiabático devido aos movimentos verticais ascendentes. A advecção de vorticidade absoluta ciclônica que favoreceu a ciclogênese esteve associada a um Vórtice Ciclônico em Altos Níveis (VCAN), que se formou numa região de anomalia de vorticidade potencial. O VCAN se manteve semi-estacionário e compôs o setor norte de um bloqueio do tipo dipolo. Tal bloqueio intensificou um anticiclone em superfície, situado a sul/leste do ciclone, o que contribuiu para o ciclone se manter semi-estacionário. O movimento atípico e lento do ciclone para sul, e em alguns períodos para sudoeste, esteve associado com advecções de vorticidade absoluta ciclônica na média troposfera e de ar quente no seu setor sul. Somente quando o bloqueio em níveis médios e a anomalia de vorticidade potencial em níveis médios/altos se enfraqueceram, o ciclone em superfície se afastou da costa sul do Brasil.

Estudo de caso de uma situação atmosférica entre 12 e 19 de setembro de 2008, com algumas características semelhantes ao evento Catarina

Este trabalho apresenta uma análise das condições sinótica e dinâmica associadas ao desenvolvimento do ciclone ocorrido entre 12 e 19 de setembro de 2008, com o objetivo de destacar diferenças e semelhanças com o ambiente em que se inseriu o evento Catarina em março de 2004. As principais semelhanças foram encontradas no padrão sinótico geral: a ocorrência de um padrão típico de bloqueio do tipo dipolo associado à anomalia de vorticidade potencial em altos níveis; cavado em níveis médios com inclinação para oeste; a presença de uma coluna de vorticidade ciclônica desde a superfície até a baixa estratosfera; e, em superfície, o padrão de uma alta ao sul de uma baixa pressão. Apesar das semelhanças no padrão geral, diferenças ocorreram entre os dois eventos que influenciaram na intensidade dos sistemas: o Catarina ocorreu em latitudes mais baixas em relação ao caso de setembro de 2008; o padrão típico de bloqueio associado ao caso de setembro de 2008 durou um dia e meio, enquanto no evento Catarina foi de três dias; a configuração da advecção de temperatura na camada entre 1000-500 hPa favoreceu o deslocamento do evento de setembro de 2008 para leste/sudeste, ao contrário do Catarina, a advecção de ar quente a leste do ciclone foi praticamente suprimida e a tendência de altura geopotencial passou a ser positiva, padrões que impedem o deslocamento do sistema para leste; no caso de setembro de 2008 o padrão da inversão do gradiente meridional de temperatura potencial na superfície de -2,0 unidade de vorticidade potencial (UVP) foi caracterizado pela incursão de uma região alongada de ar quente vinda do equador em direção ao sul e ar frio vinda do sul em direção ao equador, enquanto no caso Catarina a inversão ocorre pelo isolamento de uma bolha de ar frio ao norte e uma bolha de ar quente ao sul, o que pode ter contribuído para maior duração do padrão de bloqueio, pois a dissipação neste caso é dificultada. Sistemas como o Catarina podem ser raros no Atlântico Sul, mas isso não ocorre em relação ao ambiente sinótico em que se formou o Catarina. Para melhor entender o processo atmosférico que levou à formação do Catarina, é necessário realizar experimentos numéricos de sensibilidade para o caso de setembro de 2008 com o objetivo de verificar a possibilidade do ciclone extratropical se tornar um ciclone tropical.

Detecção de contaminação de solo por vinhaça através de análise de dados de eletrorresistividade

The vinasse, awaste produced in the proportion of 13 liters for each liter of alcohol. It has a high potential of polluting groundwater and superficial water resources, changes the soil behaviour and can also develop sanilization problems. This work aims to evaluate the efficiency of the DC-resistivity method in detecting and mapping anomalies caused by inappropriate disposal of vinasse in an inactive infiltration tank located at Sepé-Tiarajú settlement of landless agricultural laborers in the Ribeirão Preto region. Besides, as secondary goals, this work aims to characterize the type of anomaly residue as well as to diagnose its influence inside and outside of the limits of the tank. Eleven electrical resistivity tomography profiles were carried out with the dipole-dipole array, 10m of dipoles length and 5 leveis of investigation The geophysical survey enabled us to conclude that the DC-resistivity method is appropriate for mapping the contamination plume caused by intense vinasse disposal and its influence. It enabled also to conclude that the contamination exceeds the tank limits. The vinasse influence can be characterized by low resistivity values between 10 Ohm.m and 90 Ohm.m and its behavior can be compared with the one of the chorume, which is also conductive.

O uso de sondagens dipolo-dipolo em estudos hidrogeológicos e de depósitos de resíduos

Ensaios de sondagem e caminhamento elétrico têm sido realizados globalmente na avaliação de uma grande variedade de problemas em exploração mineral e hidrogeologia, bem como na caracterização de locais com risco de contaminação. A despeito da utilidade de ensaios geoelétricos em estudos hidrogeológicos e na caracterização de depósitos de resíduos desativados, um problema na utilização de sondagens elétricas ocorre em conseqüência da falta de espaço para aquisição de dados nessas áreas. Em áreas urbanas, isto constitui uma limitação importante devido à existência de construções, o que muitas vezes interrompe o desenvolvimento de ensaios de campo com arranjos de comprimentos adequados. Embora investigações rasas tendam a ser eficazes em caracterização geoambiental, a estimativa de parâmetros-chave pode depender da investigação de porções mais profundas. Entretanto, uma profundidade de investigação ligeiramente maior é obtida pelo arranjo dipolo-dipolo em comparação aos arranjos Schlumberger e Wenner de mesmo comprimento. Essa característica do arranjo dipolo-dipolo pode ser observada em vários estudos, mas provavelmente devido à tradição e à relação sinal-ruído, a grande maioria das sondagens elétricas é feita com os arranjos Schlumberger e Wenner.O arranjo dipolo-dipolo é mais utilizado em ensaios 2D. Até onde se sabe, essa maior capacidade de investigação em profundidade do arranjo dipolo-dipolo 1D não foi explorada em estudos geoambientais e nem em estudos hidrogeológicos em áreas urbanas. Este trabalho apresenta resultados de ensaios de campo que ressaltam a utilidade de sondagens dipolo-dipolo na investigação de tais áreas.

Time evolution of the South Atlantic Magnetic Anomaly

The South Atlantic Magnetic Anomaly (SAMA) is one of the most outstanding anomalies of the geomagnetic field. The SAMA secular variation was obtained and compared to the evolution of other anomalies using spherical harmonic field models for the 1590-2005 period. An analysis of data from four South American observatories shows how this large scale anomaly affected their measurements. Since SAMA is a low total field anomaly, the field was separated into its nondipolar, quadrupolar and octupolar parts. The time evolution of the non-dipole/total, quadrupolar/total and octupolar/total field ratios yielded increasingly high values for the South Atlantic since 1750. The SAMA evolution is compared to the evolution of other large scale surface geomagnetic features like the North and the South Pole and the Siberia High, and this comparison shows the intensity equilibrium between these anomalies in both hemispheres. The analysis of non-dipole fields in historical period suggests that SAMA is governed by (i) quadrupolar field for drift, and (ii) quadrupolar and octupolar fields for intensity and area of influence. Furthermore, our study reinforces the possibility that SAMA may be related to reverse fluxes in the outer core under the South Atlantic region.

Analyzing the n→π* Electronic Transition of Formaldehyde in Water. A Sequential Monte Carlo/Time-Dependent Density Functional Theory

The n→π* absorption transition of formaldehyde in water is analyzed using combined and sequential classical Monte Carlo (MC) simulations and quantum mechanics (QM) calculations. MC simulations generate the liquid solute-solvent structures for subsequent QM calculations. Using time-dependent density functional theory in a localized set of gaussian basis functions (TD-DFT/6-311++G(d,p)) calculations are made on statistically relevant configurations to obtain the average solvatochromic shift. All results presented here use the electrostatic embedding of the solvent. The statistically converged average result obtained of 2300 cm-1 is compared to previous theoretical results available. Analysis is made of the effective dipole moment of the hydrogen-bonded shell and how it could be held responsible for the polarization of the solvent molecules in the outer solvation shells.

Photophysical properties and quantum chemical studies of poly(2,7-9,9'-dihexylfluorene-dyil)

This work reports the photophysical properties (excitation and fluorescence spectra, fluorescence quantum yield, fluorescence lifetimes) of the poly(2,7-9,9'-dihexylfluorene-dyil) in dilute solutions of four solvents (toluene, tetrahydrofuran, chloroform and ethyl acetate) as well as the properties in solid state. Photoluminescence showed spectra characteristic of disordered α-backbone chain conformation. Simulation of the electronic absorption spectra of oligomers containing 1 to 11 mers showed that the critical conjugation length is between 6 and 7 mers. We also estimated the theoretical dipole moments which indicated that a coil conformation is formed with 8 repeating units per turn. We also showed that some energy transfer process appears in solid state which decreases the emission lifetime. Furthermore, based on luminescent response of the systems herein studied and electroluminescent behavior reported on literature, both photo and electroluminescence emissions arise from the same emissive units.

Polyelectrolyte-protein complexation driven by charge regulation

The interplay between the biocolloidal characteristics (especially size and charge), pH, salt concentration and the thermal energy results in a unique collection of mesoscopic forces of importance to the molecular organization and function in biological systems. By means of Monte Carlo simulations and semi-quantitative analysis in terms of perturbation theory, we describe a general electrostatic mechanism that gives attraction at low electrolyte concentrations. This charge regulation mechanism due to titrating amino acid residues is discussed in a purely electrostatic framework. The complexation data reported here for interaction between a polyelectrolyte chain and the proteins albumin, goat and bovine alpha-lactalbumin, beta-lactoglobulin, insulin, k-casein, lysozyme and pectin methylesterase illustrate the importance of the charge regulation mechanism. Special attention is given to pH congruent to pI where ion-dipole and charge regulation interactions could overcome the repulsive ion-ion interaction. By means of protein mutations, we confirm the importance of the charge regulation mechanism, and quantify when the complexation is dominated either by charge regulation or by the ion-dipole term.

rho(0) photoproduction in ultraperipheral relativistic heavy ion collisions at root s(NN)=200 GeV

Photoproduction reactions occur when the electromagnetic field of a relativistic heavy ion interacts with another heavy ion. The STAR Collaboration presents a measurement of rho(0) and direct pi(+)pi(-) photoproduction in ultraperipheral relativistic heavy ion collisions at root s(NN) = 200 GeV. We observe both exclusive photoproduction and photoproduction accompanied by mutual Coulomb excitation. We find a coherent cross section of sigma(AuAu -> Au*Au*rho(0)) = 530 +/- 19(stat.) +/- 57(syst.) mb, in accord with theoretical calculations based on a Glauber approach, but considerably below the predictions of a color dipole model. The rho 0 transverse momentum spectrum (p(T)(2)) is fit by a double exponential curve including both coherent and incoherent coupling to the target nucleus; we find sigma(inc)/sigma(coh) = 0.29 +/- 0.03 (stat.) +/- 0.08 (syst.). The ratio of direct pi(+)pi(-) to rho(0) production is comparable to that observed in gamma(p) collisions at HERA and appears to be independent of photon energy. Finally, the measured rho(0) spin helicity matrix elements agree within errors with the expected s-channel helicity conservation.

Origin of magnetic fields in galaxies

Microgauss magnetic fields are observed in all galaxies at low and high redshifts. The origin of these intense magnetic fields is a challenging question in astrophysics. We show here that the natural plasma fluctuations in the primordial Universe (assumed to be random), predicted by the fluctuation - dissipation theorem, predicts similar to 0.034 mu G fields over similar to 0.3 kpc regions in galaxies. If the dipole magnetic fields predicted by the fluctuation- dissipation theorem are not completely random, microgauss fields over regions greater than or similar to 0.34 kpc are easily obtained. The model is thus a strong candidate for resolving the problem of the origin of magnetic fields in less than or similar to 10(9) years in high redshift galaxies.

Heavy quark production in deep inelastic electron-nucleus scattering

Heavy quark production has been very well studied over the last years both theoretically and experimentally. Theory has been used to study heavy quark production in ep collisions at HERA, in pp collisions at Tevatron and RHIC, in pA and dA collisions at RHIC, and in AA collisions at CERN-SPS and RHIC. However, to the best of our knowledge, heavy quark production in eA has received almost no attention. With the possible construction of a high energy electron-ion collider, updated estimates of heavy quark production are needed. We address the subject from the perspective of saturation physics and compute the heavy quark production cross section with the dipole model. We isolate shadowing and nonlinear effects, showing their impact on the charm structure function and on the transverse momentum spectrum.