Ab initio study of anharmonicity in high pressure Cmca-4 metallic hydrogen

Hydrogen is the only atom for which the Schr odinger equation is solvable. Consisting only of a proton and an electron, hydrogen is the lightest element and, nevertheless, is far from being simple. Under ambient conditions, it forms diatomic molecules H2 in gas phase, but di erent temperature and pressures lead to a complex phase diagram, which is not completely known yet. Solid hydrogen was rst documented in 1899 [1] and was found to be isolating. At higher pressures, however, hydrogen can be metallized. In 1935 Wigner and Huntington predicted that the metallization pressure would be 25 GPa [2], where molecules would disociate to form a monoatomic metal, as alkali metals that lie below hydrogen in the periodic table. The prediction of the metallization pressure turned out to be wrong: metallic hydrogen has not been found yet, even under a pressure as high as 320 GPa. Nevertheless, extrapolations based on optical measurements suggest that a metallic phase may be attained at 450 GPa [3]. The interest of material scientist in metallic hydrogen can be attributed, at least to a great extent, to Ashcroft, who in 1968 suggested that such a system could be a hightemperature superconductor [4]. The temperature at which this material would exhibit a transition from a superconducting to a non-superconducting state (Tc) was estimated to be around room temperature. The implications of such a statement are very interesting in the eld of astrophysics: in planets that contain a big quantity of hydrogen and whose temperature is below Tc, superconducting hydrogen may be found, specially at the center, where the gravitational pressure is high. This might be the case of Jupiter, whose proportion of hydrogen is about 90%. There are also speculations suggesting that the high magnetic eld of Jupiter is due to persistent currents related to the superconducting phase [5]. Metallization and superconductivity of hydrogen has puzzled scientists for decades, and the community is trying to answer several questions. For instance, what is the structure of hydrogen at very high pressures? Or a more general one: what is the maximum Tc a phonon-mediated superconductor can have [6]? A great experimental e ort has been carried out pursuing metallic hydrogen and trying to answer the questions above; however, the characterization of solid phases of hydrogen is a hard task. Achieving the high pressures needed to get the sought phases requires advanced technologies. Diamond anvil cells (DAC) are commonly used devices. These devices consist of two diamonds with a tip of small area; for this reason, when a force is applied, the pressure exerted is very big. This pressure is uniaxial, but it can be turned into hydrostatic pressure using transmitting media. Nowadays, this method makes it possible to reach pressures higher than 300 GPa, but even at this pressure hydrogen does not show metallic properties. A recently developed technique that is an improvement of DAC can reach pressures as high as 600 GPa [7], so it is a promising step forward in high pressure physics. Another drawback is that the electronic density of the structures is so low that X-ray di raction patterns have low resolution. For these reasons, ab initio studies are an important source of knowledge in this eld, within their limitations. When treating hydrogen, there are many subtleties in the calculations: as the atoms are so light, the ions forming the crystalline lattice have signi cant displacements even when temperatures are very low, and even at T=0 K, due to Heisenberg's uncertainty principle. Thus, the energy corresponding to this zero-point (ZP) motion is signi cant and has to be included in an accurate determination of the most stable phase. This has been done including ZP vibrational energies within the harmonic approximation for a range of pressures and at T=0 K, giving rise to a series of structures that are stable in their respective pressure ranges [8]. Very recently, a treatment of the phases of hydrogen that includes anharmonicity in ZP energies has suggested that relative stability of the phases may change with respect to the calculations within the harmonic approximation [9]. Many of the proposed structures for solid hydrogen have been investigated. Particularly, the Cmca-4 structure, which was found to be the stable one from 385-490 GPa [8], is metallic. Calculations for this structure, within the harmonic approximation for the ionic motion, predict a Tc up to 242 K at 450 GPa [10]. Nonetheless, due to the big ionic displacements, the harmonic approximation may not su ce to describe correctly the system. The aim of this work is to apply a recently developed method to treat anharmonicity, the stochastic self-consistent harmonic approximation (SSCHA) [11], to Cmca-4 metallic hydrogen. This way, we will be able to study the e ects of anharmonicity in the phonon spectrum and to try to understand the changes it may provoque in the value of Tc. The work is structured as follows. First we present the theoretical basis of the calculations: Density Functional Theory (DFT) for the electronic calculations, phonons in the harmonic approximation and the SSCHA. Then we apply these methods to Cmca-4 hydrogen and we discuss the results obtained. In the last chapter we draw some conclusions and propose possible future work.

Aizkorriko haitzuloetako saguzarren identifikazioa ultrasoinu-detektoreen bidez

Saguzarrak orden dibertsoa osatzen eta funtzio ekologiko garrantzitsua betetzen duten arren, hauetako asko galtzeko arriskuan daude. Animalia hauek ondo babestu ahal izateko, garrantzitsua da erabili ohi dituzten babeslekuak ezagutzea. Hau horrela, Aizkorri-Aratz Parke Naturaleko haitzuloetako saguzar dibertsitatea aztertu da denbora errealeko ultrasoinu detektoreen bidez, ager daitezkeen saguzar espezieak, koloniak eta babeslekuak identifikatzen saiatzeko. 18 haitzulotan ilunabarreko emergentziatan egindako laginketaren ondoren, lan honetan zazpi genero eta zazpi espezie identifikatu dira parkean, eta hauetako sei haitzuloetako espezieak dira. Saguzar-aktibitatea ikusi den arren, ez da inguru honetan saguzar-kolonia berri adierazgarririk aurkitu.

Aerogeles, nuevas rutas de síntesis

Con este proyecto se pretende encontrar una ruta de procesado para obtener materiales semejantes a los aerogeles. El procedimiento se basa en la sublimación a temperatura ambiente de un sólido adsorbido en el interior de un gel de sílice.

Análisis bioquímico e histoquímico de la variabilidad producida por cambios de temperatura en muestras del banco de especimenes.

[es]En las últimas décadas está proliferando la creación de nuevos Bancos de Especímenes Ambientales. Es fundamental en ellos disponer de métodos de congelación que garanticen la óptima conservación de las muestras, de forma que sean fiables los resultados obt enidos en las diversas investigaciones realizadas con ellas, para ser utilizadas por futuros investigadores. Este trabajo se ha realizado para conseguir dicho objetivo en relación a el BBEBB (Biscay Bay Environmental Bioespecimen Bank) de la Estación Marin a de Plentzia (PIE - U P V/EHU). Como muestra se han utilizado mejillones ( Mytilus galloprovincialis ) y mediante análisis bioquímico e histoquímico se ha estudiado la variabilidad producida por diferentes métodos de congelación en una serie de biomarcadores pr eviamente seleccionados. La conclusión ha sido que los biomarcadores varían dependiendo del método de congelación. Pero, en general, de forma poco significativa. Por lo tanto cualquiera de los procedimientos de congelación puede ser utilizado en los difere ntes biobancos con garantías. No obstante y para una mayor fiabilidad es conveniente reincidir en este trabajo utilizando otras variables como animales de localidades y/o épocas diferentes

Análisis de anfetaminas

Revisión bibliográfica del análisis de anfetaminas en pelo y puesta a punto de un método analítico mediante GC-MS sin derivatización previa para el análisis de anfetaminas en el ámbito forense

Análisis de proteínas implicadas en autofagia: Estudios biofísicos de complejos lípido-proteína

En este trabajo nos planteamos avanzar en el conocimiento acerca de los mecanismos de autofagia. Para ello, purificamos GATE G116C, GABARAP G116C y LC3 G120C, las tres proteínas homólogas de Atg8 a las que se les ha modificado la glicina C-terminal por una cisteína terminal, que es capaz de unirse al lípido comercial DPPE-MBP. Así, mediante ensayos de agregación y de fusión en LUVs, y de agregación en GUVs, concluimos que estas tres proteínas son capaces de inducir por sí mismas agregación vesicular in vitro.

Análisis del coste energético de la osmorregulación en el decápodo Pachygrapsus marmoratus

El crustáceo decápodo Pachygrapsus marmoratus , conocido como "cangrejo corredor" o "cangrejo zapatero", es un organismo que habita en la zona intermareal rocosa de la costa. No se caracteriza precisamente por su interés económico pero resulta muy útil para el análisis de ciertas variables fisiológica s relacionadas con su modo de vida. En su condición de osmorregulador eurihalino, es capaz de regular los cambios bruscos de salinidad a los que se encuentra sometido debido , principalmente , a la acción de las mareas . Es evidente que la regulación del medi o inte rno implica un gasto energético que se ve traducido en un aumento de la t asa metabólica. En este estudio se aborda el análisis del coste energético de la osmorregulación cuando estos animales son sometidos a diferentes salinidad es así como la influen cia que tienen otras variables, tales como la masa corporal y el tiempo que transcurren los animales en dicha condición , sobre la tasa metabólica en un proceso de aclimatación. Debido a su gran importancia tanto fisiológica como ecológica, en el presente estudio se trata de analizar la relación alométrica que presentan el peso y el metabolismo a fin de evaluar en qué medida influye la talla de los organismos sobre éste último. T al y como se esperaba la salinidad presenta un efecto claro sobre el metabolismo puesto que una dilución de ésta supone un aumento en la tasa de consumo de oxígeno. Por otro lado, la influencia de la masa corporal y del tiempo es también muy notoria ya que a medida que transcurren los días expuestos a la nueva condición , los cangrejos de mayor tamaño registran tasas de consumo de oxígeno que van en aumento mientras que los de pequeño tamaño descienden sus tasas de consumo de oxígeno. Cabe destacar que el he cho de haber estado expuestos a las condiciones del laboratorio, lugar en el que son mantenidos los ejemplares de este crustáceo, hace que estén sometidos a un estrés continuo que puede influenciar en menor medida , las tasas metabólicas analizadas.

Análisis del crecimiento de las células ganglionares de la retina de rata in vitro

De los diferentes tipos celulares que forman la retina unos de los más importantes son las células ganglionares (RGCs, del inglés Retinal Ganglion Cells), que son las neuronas que se encargan de transmitir la información visual desde el ojo hasta los centros visuales del cerebro. En este trabajo se pretende determinar el efecto del tiempo de cultivo en la supervivencia de las RGCs,y en la extensión y número de sus neuritas. También se pretende caracterizar un subtipo de RGCs, las RGCs que expresan el fotopigmento melanopsina.

Analysing the contribution of ATM/ATR pathway activation in establishing the premature senescence of E2F1/E2F2-/- bone-marrow-derived macrophages

E2F1 and E2F2 transcription factors have an important role during the regulation of cell cycle. In experiments done with E2F1/E2F2 knockout mice, it has been described that bone-marrow-derived macrophages (BMDM) undergo an early rapid proliferation event related to DNA hyper-replication. As a consequence, DNA damage response (DDR) pathway is triggered and E2F1/E2F2 knockout macrophages enter premature senescence related to G2/M phase arrest. The exact mechanism trough which DNA hyper-replication leads to DDR in absence of E2F1 and E2F2 remains undiscovered. To determine whether the ATR/ATM pathway, the master regulator of G2/M checkpoint, might be the surveillance mechanism in order to regulate uncontrolled proliferation in the DKO model, we monitored and analysis biochemical properties of BMDM cultures in the presence of caffeine, a potent inhibitor of ATM/ATR activity. Our results show that the addition of caffeine abolishes premature senescence in DKO BMDM, stimulates γ-H2AX accumulation and decreases Mcm2 expression.

Anestesiko baten bilaketa konformalizazioa errotazio espektroskopia erabiliz

[es]En este Trabajo Fin de Grado se ha determinado la estructura de un anestésico, fluoroxeno,utilizando espectroscopia de rotación.

Animali hezurretatik eta lokatz aktibatuetatik prestatutako ikatz aktibatuaren bidezko uren arazketa

Ur edangarrietan aurkitzen diren mikrokutsatzaileen ezabapena animali hezurretatik eta EDAR lokatzetatik eratorritako karbono aktibatuaren bidez.

Annotation of orthologous genes in Tunnus thynnus and T.albacore species

Albacore and Atlantic Bluefin tuna are two pelagic fish. Atlantic Bluefin tuna is included in the IUCN red list of threatened species and albacore is considered to be near threatened, so conservation plans are needed. However, no genomic resources are available for any of them. In this study, to better understand their transcriptome we functionally annotated orthologous genes. In all, 159 SNPs distributed in 120 contigs of the muscle transcriptome were analyzed. Genes were predicted for 98 contigs (81.2%) using the bioinformatics tool BLAST. In addition, another bioinformatics tool, BLAST2GO was used in order to achieve GO terms for the genes, in which 41 sequences were given a biological process, and 39 sequences were given a molecular process. The most repeated biological process was metabolism and it is important that no cellular process was given in any of the sequences. The most abundant molecular process was binding and very few catalytic activity processes were given. From the initial 159 SNPs, 40 were aligned with a sequence in the database after BLAST2GO was run, and were polymorphic in Atlantic Bluefin tuna and monomorphic in albacore. From these 40 SNPs, 24 were located in an open reading frame of which four were non-synonymous and 20 were synonymous and 16 were not located in a known open reading frame,. This study provides information for better understanding the ecology and evolution of these species and this is important in order to establish a proper conservation plan and an appropriate management.

As2Te3-ren isolatzaile topologikorako presiopeko trantsizioaren ab-initio azterketa

Materia kondentsatuko sikan erronka nagusietako bat naturako materialen izaera eza- gutu eta ezaugarritzea da. Orain dela urte batzuk arte ezagutzen genituen material guztiak, eroale, erdieroale edo isolatzaileak ziren, materialeko balentzia elektroien izae- raren arabera. Azken urteotan sikako arlo honetan burututako lanek eman dute bere fruitua, materiaren egoera berri bat aurkitu baita naturan [1]: isolatzaile topologikoa. Isolatzaile topologikoak material isolatzaileak dira baina ertza eroalea dute. Egoera eroale hauek dira material berri honen berezkotasuna. Egoerok sistemaren topologia dela eta existitzen dira eta sistemaren simetriaren bidez babestuta daudenez, deusez- taezinak dira. Hall isolatzaile kuantikoa izan zen isolatzaile topologikoen gaia teorikoki garatzen hasteko inspirazio iturria eta esperimentalki beranduago aurkitu ziren [2]. Lan ugari egiten ari da materiaren egoera berri honen teoria osatu eta era honetako material berriak aurkitzeko. Gaur egun isolatzaile topologiko ezagunenetarikoak kalogenuro fami- liakoak dira. Talde honetakoa da 2008.urtean estrainekoz aurkitu zen hiru dimentsiotako isolatzaile topologikoa: Bi1

Bases fisiológicas del crecimiento diferencial en especies de almeja del género Ruditapes: estudio de alometrías

La coexistencia de las especies R. philippinarum y R. decussatus en la costa atlántica, empleando los mismos recursos y con tasas de crecimiento diferenciadas, parece indicio de estrategias fisiológicas diferentes. Dichas estrategias pueden identificarse mediante la cuantificación de parámetros fisiológicos que intervienen en el crecimiento, el cual es resultante del balance energético. En el presente estudio, se ha hecho una aproximación a ello, eligiendo como parámetros a analizar, la tasa de aclaramiento (componente de ganancia energética) y la tasa metabólica (componente de pérdida energética). El crecimiento diferencial viene determinado por diferentes combinaciones de comportamientos fisiológicos, recogidos en modelos fisiológicos de crecimiento (modelo de adquisición de energía, de limitación de costes basales y de eficiencia metabólica). Con el objetivo de realizar una comparación inter-específica entre ambas especies, se ha estudiado además la relación alométrica de estos parámetros con el tamaño, ya que la distribución de tamaños es una característica de la población y constituye la base sobre la que se construyen curvas de crecimiento. De acuerdo a informes emitidos por la FAO, R. philippinarum presenta mayores tasas de crecimiento por lo que cabría esperar mayor tasa de aclaramiento y menor tasa metabólica en esta especie. Sin embargo los resultados no se corresponden con ello, siendo la tasa de aclaramiento mayor para R. decussatus y no encontrándose diferencias en la tasa metabólica. Las relaciones alométricas tampoco difieren entre especies. No se puede asociar la mayor tasa de crecimiento de R. philippinarum a ninguno de los modelos de crecimiento, ya que las diferencias inter-específicas en los parámetros estudiados son nulas o contrarias a lo esperado. La falta de disponibilidad de semillas de la especie R. decussatus para este estudio limita en parte estas conclusiones, ya que los patrones de crecimiento diferencial pueden diferir profundamente entre estadíos juvenil y adulto. Alternativamente las anomalías comentadas podrían explicarse por la presencia de híbridos de ambas especies entre los ejemplares estudiados y donde la heterosis del crecimiento podría disipar las diferencias entre especies.