The role of carbon impurities on the Si(001)-c(4 x 4) surface reconstruction: Theoretical calculations

In this work we employ the state-of-the-art pseudopotential method, within a generalized gradient approximation to the density functional theory, combined with a recently developed method for the calculation of HREELS spectra to study a series of different proposed models for carbon incorporation on the silicon (001) surface. A fully discussion on the geometry, energetics and specially the comparison between experimental and theoretical STM images and electron energy loss spectra indicate that the Si(100)-c(4 x 4) is probably induced by Si-C surface dinners, in agreement with recent experimental findings. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Strain and magnetic anisotropy of as-grown and annealed Fe films on c(4x4) reconstructed GaAs (001) surface

Fe films with the different thicknesses were grown on c(4x4) reconstructed GaAs (001) surfaces at low temperature by molecular-beam epitaxy. Well-ordered bcc structural Fe epitaxial films are confirmed by x-ray diffraction patterns and high-resolution cross-sectional transmission electron microscopy images. A large lattice expansion perpendicular to the surface in Fe film is observed. In-plane uniaxial magnetic anisotropy is determined by the difference between magnetizing energy along [110] and [110] directions, and the constant of interfacial uniaxial magnetic anisotropy is calculated to be 1.02x10(-4) J m(-2). We also find that magnetic anisotropy is not obviously influenced after in situ annealing, but in-plane strain is completely changed.

Molecular dynamics simulation of observed c(4x4) and c(4x3) C60 alignments on the Si(100) reconstructed surface.

We have implemented a large-scale classical molecular dynamics simulation at constant temperature to provide a theoretical insight into the results of a recently performed experiment on the monolayer and multi-layer formations of molecular films on the Si(100) reconstructed dimerized surface. Our simulation has successfully reproduced all of the morphologies observed on the monolayer film by this experiment. We have obtained the formation of both c(4 4) and c(4 3) structures of the molecules and have also obtained phase transitions of the former into the latter.

Identifizierung, Sequenzierung und Charakterisierung des Dmxl1-Gen in Mus musculus sowie die funktionelle Analyse durch Knock-Out

Identifizierung, Sequenzierung und Charakterisierung des Dmxl1-Gen in Mus musculus sowie die funktionelle Analyse durch Knock-OutrnrnBei Dmxl1 handelt es sich um ein neuartiges Gen aus Mus musculus. Das ebenfalls in der vorliegenden Arbeit bioinformatisch untersuchte Gen DMXL1 ist das zu Dmxl1 homologe Gen des Menschen. Beide Gene bestehen aus 43 Exons, das murine Dmxl1 codiert für eine mRNA von 10992 bp bzw. 12210 bp, das humane DMXL1 kodiert für eine cDNA von 11082 bp, der offene Leserahmen umfasst bei der Maus 9042 bp. In der Maus konnte ein mögliches alternatives Polyadenylierungssignal identifiziert werden. Zwischen beiden Spezies sind die Exonpositionen und ihre Längen hoch konserviert. Dmxl1 liegt auf dem Crick-Strang von Chromosom 18 Bande C, der translatierte Bereich erstreckt sich auf genomischer Ebene über 129558 bp und die Orientierung verläuft in Richtung Centromer. Dmxl1 und DMXL1 gehören damit zu den größten bekannten Genen in Maus und Mensch. Bei beiden Spezies liegen die DmX-Homologen genomisch innerhalb eines Bereichs der Isochoren-Klasse L1 in einer Gen-armen Region. Die Anzahl der repetitiven Elemente innerhalb der Genregion von Dmxl1 liegt 6% unter dem erwarteten Wert eines L1 Isochors, die Anzahl beim Menschen liegt 4% über dem erwarteten Wert. Um die mögliche Promotorstruktur von Dmxl1 darzustellen, wurden umfangreiche in silico-Analysen der Region um den putativen Transkriptionsstart vorgenommen. Mit Hilfe der gewonnenen Daten konnte ein Transkriptionstartpunkt identifiziert werden. Zudem wurde eine Promotorstruktur erarbeitet, bei der angenommen werden kann, dass sie eine gute Näherung an die tatsächlich vorhandenen Bindungsstellen von Transkriptionsfaktoren darstellt. Die mit bioinformatischen Werkzeugen erzeugte virtuelle Promotor- und Enhancerstruktur zeigt das Potenzial, Dmxl1 basal und ubiquitär zu exprimieren. Gleichzeitig zeigen diese Daten, dass Dmxl1 vermutlich in einigen Geweben der Keimbahn, im Fettgewebe, dem blutbildenen System und während der Embryogenese hochkomplex reguliert werden kann. Eine regulierte Expression zur Steuerung des Energiestoffwechsels ist ebenfalls wahrscheinlich. Diese Ergebnisse passen sehr gut zu den experimentell ermittelten Daten und den beobachteten Phänotypen Dmxl1-chimärer Mäuse.rnDie abgeleitete Aminosäuresequenz umfasst in der Maus 3013 AS, im Menschen 3027 AS, der Vergleich der abgeleiteten Aminosäuresequenzen zeigt eine Identität von 89,3 % und eine Similarität von 94,7 % zwischen beiden Spezies. Im Dmxl1/DMXL1-Protein von Maus und Mensch konnten mindestens 24 und maximal 36 WD-Wiederholungseinheiten identifiziert werden, zudem wurden eine Reihe weiterer konservierter Proteinmotive gefunden. Die in silico-Strukturanalysen beider abgeleiteter Aminosäuresequenzen lässt vermuten, dass sich C- und N-terminal WD-Propellerstrukturen befinden. In dieser Arbeit gelang eine C-terminale Rekonstruktion einer 10-blättrigen Propellerstruktur, denkbar ist jedoch auch eine Struktur mit mindestens drei WD-Propellern, wenn eine prädominante Struktur mit Propellern aus jeweils sieben Propellerblättern angenommen wird.rnDas primäre Ziel dieser Arbeit, die Etablierung einer stabilen Mauslinie mit diruptiertem Dmxl1-Gen konnte aufgrund einer beobachteten Haploinsuffizienz nicht erreicht werden. Trotz zahlreicher Transformationen von Maus-Stammzelllinien konnte letztlich nur eine stabil transformierte Linie mit einem Dmxl1-Null-Allel identifiziert werden, was auch zu den theoretischen Daten und den angenommenen Aufgaben von Dmxl1 als komplex und diffizil reguliertes Multifunktions-Protein passt. Aus der transformierten Mauszelllinie konnten chimäre Mäuse entwickelt werden, die in Abhängigkeit von dem Ausmaß des Chimärismus phänotypisch massive Schädigungen aufwiesen. Neben einer Teilsterilität wurden massive Fettleibigkeit und ein ausgeprägter Hypogonadismus beobachtet. Keines der Tiere war in der Lage das Dmxl1-Null-Allel zu transduzieren. Die Tiere waren nur sehr eingeschränkt fertil, die wenigen Nachkommen entsprachen genotypisch und phänotypisch ausschließlich den verwendeten Blastocysten.rn

Core-level photoemission investigations of the CDTE(100) and INSB(100) surface and interfacial structures

Photoemission techniques, utilizing a synchrotron light source, were used to analyze the clean (100) surfaces of the zinc-blende semiconductor materials CdTe and InSb. Several interfacial systems involving the surfaces of these materials were also studied, including the CdTe(lOO)-Ag interface, the CdTe(lOO)-Sb system, and the InSb(lOO)-Sn interface. High-energy electron diffraction was also employed to acquire information about of surface structure. A one-domain (2xl) structure was observed for the CdTe(lOO) surface. Analysis of photoemission spectra of the Cd 4d core level for this surface structure revealed two components resulting from Cd surface atoms. The total intensity of these components accounts for a full monolayer of Cd atoms on the surface. A structural model is discussed commensurate with these results. Photoemission spectra of the Cd and Te 4d core levels indicate that Ag or Sb deposited on the CdTe(l00)-(2xl) surface at room temperature do not bound strongly to the surface Cd atoms. The room temperature growth characteristics for these two elements on the CdTe(lOO)-(2xl) are discussed. The growth at elevated substrate temperatures was also studied for Sb deposition. The InSb(lOO) surface differed from the CdTe(lOO) surface. Using molecular beam epitaxy, several structures could be generated for the InSb(lOO) surface, including a c(8x2), a c(4x4), an asymmetric (lx3), a symmetric (lx3), and a (lxl). Analysis of photoemission intensities and line shapes indicates that the c(4x4) surface is terminated with 1-3/4 monolayers of Sb atoms. The c(8x2) surface is found to be terminated with 3/4 monolayer of In atoms. Structural models for both of these surfaces are proposed based upon the photoemission results and upon models of the similar GaAs(lOO) structures. The room temperature growth characteristics of grey Sn on the lnSb(lOO)-c(4x4) and InSb(l00)-c(8x2) surfaces were studied with photoemission. The discontinuity in the valence band maximum for this semiconductor heterojunction system is measured to be 0.40 eV, independent of the starting surface structure and stoichiometry. This result is reconciled with theoretical predictions for heterostructure behavior.

Sea surface temperature reconstruction for the middle Okinawa Trough during the last glacial-interglacial cycle using C-37 unsaturated alkenones

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Sea surface temperature reconstruction for the middle Okinawa Trough during the last glacial-interglacial cycle using C-37 unsaturated alkenones

C-37 unsaturated alkenones were analyzed on a core retrieved from the middle Okinawa Trough. The calculated U-37(K') displays a trend generally parallel with those of the oxygen isotopic compositions of two planktonic foraminiferal species, Neogloboquadrina dutertrei and Globigerinoides sacculifer, suggesting that in this region, SST has varied in phase with global ice volume change since the last glacial -interglacial cycle. The U-37(K')-derived SST ranged from ca. 24.0 to 27.5 degrees C, with the highest value 27.5 degrees C occurring in marine isotope stage 5 and the lowest similar to 24.0 degrees C in marine isotope stage 2. This trend is consistent with the continental records from the East Asian monsoon domain and the marine records from the Equatorial Pacific. The deglacial increase of the U-37(K')-derived SST is similar to 2.4 degrees C from the Last Glacial Maximum to the Holocene. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

A reconstruction of radiocarbon production and total solar irradiance from the Holocene ¹⁴C and CO₂ records: implications of data and model uncertainties

Radiocarbon production, solar activity, total solar irradiance (TSI) and solar-induced climate change are reconstructed for the Holocene (10 to 0 kyr BP), and TSI is predicted for the next centuries. The IntCal09/SHCal04 radiocarbon and ice core CO2 records, reconstructions of the geomagnetic dipole, and instrumental data of solar activity are applied in the Bern3D-LPJ, a fully featured Earth system model of intermediate complexity including a 3-D dynamic ocean, ocean sediments, and a dynamic vegetation model, and in formulations linking radiocarbon production, the solar modulation potential, and TSI. Uncertainties are assessed using Monte Carlo simulations and bounding scenarios. Transient climate simulations span the past 21 thousand years, thereby considering the time lags and uncertainties associated with the last glacial termination. Our carbon-cycle-based modern estimate of radiocarbon production of 1.7 atoms cm−2 s−1 is lower than previously reported for the cosmogenic nuclide production model by Masarik and Beer (2009) and is more in-line with Kovaltsov et al. (2012). In contrast to earlier studies, periods of high solar activity were quite common not only in recent millennia, but throughout the Holocene. Notable deviations compared to earlier reconstructions are also found on decadal to centennial timescales. We show that earlier Holocene reconstructions, not accounting for the interhemispheric gradients in radiocarbon, are biased low. Solar activity is during 28% of the time higher than the modern average (650 MeV), but the absolute values remain weakly constrained due to uncertainties in the normalisation of the solar modulation to instrumental data. A recently published solar activity–TSI relationship yields small changes in Holocene TSI of the order of 1 W m−2 with a Maunder Minimum irradiance reduction of 0.85 ± 0.16 W m−2. Related solar-induced variations in global mean surface air temperature are simulated to be within 0.1 K. Autoregressive modelling suggests a declining trend of solar activity in the 21st century towards average Holocene conditions.