Effect of Sb incorporation on the electronic structure of InAs quantum dots

On the basis of optical characterization experiments and an eight band kp model, we have studied the effect of Sb incorporation on the electronic structure of InAs quantum dots (QDs). We have found that Sb incorporation in InAs QDs shifts the hole wave function to the center of the QD from the edges of the QD where it is otherwise pinned down by the effects of shear stress. The observed changes in the ground-state energy cannot merely be explained by a composition change upon Sb exposure but can be accounted for when the change in lateral size is taken into consideration. The Sb distribution inside the QDs produces distinctive changes in the density of states, particularly, in the separation between excitation shells. We find a 50% increase in the thermal escape activation energy compared with reference InAs quantum dots as well as an increment of the fundamental transition decay time with Sb incorporation. Furthermore, we find that Sb incorporation into quantum dots is strongly nonlinear with coverage, saturating at low doses. This suggests the existence of a solubility limit of the Sb incorporation into the quantum dots during growth.

Excitonic couplings and electronic coherence in bridged naphthalene dimers

The electronic excitations of naphthalene and a family of bridged naphthalene dimers are calculated and analyzed by using the Collective Electronic Oscillator method combined with the oblique Lanczos algorithm. All experimentally observed trends in absorption profiles and radiative lifetimes are reproduced. Each electronic excitation is linked to the corresponding real-space transition density matrix, which represents the motions of electrons and holes created in the molecule by photon absorption. Two-dimensional plots of these matrices help visualize the degree of exciton localization and explain the dependence of the electronic interaction between chromophores on their separation.

The relaxation dynamics of the excited electronic states of retinal in bacteriorhodopsin by two-pump-probe femtosecond studies

We present the results of two-pump and probe femtosecond experiments designed to follow the relaxation dynamics of the lowest excited state (S1) populated by different modes. In the first mode, a direct (S0 → S1) radiative excitation of the ground state is used. In the second mode, an indirect excitation is used where the S1 state is populated by the use of two femtosecond laser pulses with different colors and delay times between them. The first pulse excites the S0 → S1 transition whereas the second pulse excites the S1 → Sn transition. The nonradiative relaxation from the Sn state populates the lowest excited state. Our results suggest that the S1 state relaxes faster when populated nonradiatively from the Sn state than when pumped directly by the S0 → S1 excitation. Additionally, the Sn → S1 nonradiative relaxation time is found to change by varying the delay time between the two pump pulses. The observed dependence of the lowest excited state population as well as its dependence on the delay between the two pump pulses are found to fit a kinetic model in which the Sn state populates a different surface (called S′1) than the one being directly excited (S1). The possible involvement of the Ag type states, the J intermediate, and the conical intersection leading to the S0 or to the isomerization product (K intermediate) are discussed in the framework of the proposed model.

The CuA center of cytochrome-c oxidase: electronic structure and spectra of models compared to the properties of CuA domains.

The electronic structure and spectrum of several models of the binuclear metal site in soluble CuA domains of cytochrome-c oxidase have been calculated by the use of an extended version of the complete neglect of differential overlap/spectroscopic method. The experimental spectra have two strong transitions of nearly equal intensity around 500 nm and a near-IR transition close to 800 nm. The model that best reproduces these features consists of a dimer of two blue (type 1) copper centers, in which each Cu atom replaces the missing imidazole on the other Cu atom. Thus, both Cu atoms have one cysteine sulfur atom and one imidazole nitrogen atom as ligands, and there are no bridging ligands but a direct Cu-Cu bond. According to the calculations, the two strong bands in the visible region originate from exciton coupling of the dipoles of the two copper monomers, and the near-IR band is a charge-transfer transition between the two Cu atoms. The known amino acid sequence has been used to construct a molecular model of the CuA site by the use of a template and energy minimization. In this model, the two ligand cysteine residues are in one turn of an alpha-helix, whereas one ligand histidine is in a loop following this helix and the other one is in a beta-strand.

VO: a strongly correlated metal close to a Mott-Hubbard transition

Here, we present experimental and computational evidences to support that rocksalt cubic VO is a strongly correlated metal with non-Fermi-liquid thermodynamics and an unusually strong spin-lattice coupling. An unexpected change of sign of metallic thermopower with composition is tentatively ascribed to the presence of a pseudogap in the density of states. These properties are discussed as signatures of the proximity to a magnetic quantum phase transition. The results are summarized in an electronic phase diagram for the 3d monoxides, which resembles that of other strongly correlated systems. The structural and electronic simplicity of 3d monoxides makes them ideal candidates to progress in the understanding of highly correlated electron systems.

Retombées du cirque social (Cirque du Soleil) en contexte de réadaptation sur la participation sociale de jeunes adultes avec déficiences physiques en transition vers la vie active : étude qualitative

Introduction : Les adolescents avec déficiences physiques en transition vers la vie adulte éprouvent des difficultés à établir une participation sociale optimale. Cette étude explore les retombées d'un programme de cirque social sur la participation sociale de ces jeunes selon leur point de vue et celui de leurs parents. Méthode : Étude qualitative exploratoire d’orientation phénoménologique. Neuf personnes avec déficiences physiques, âgées de 18 et 25 ans, ont participé au programme pendant neuf mois. Données recueillies : perceptions de leur qualité de participation sociale à partir d’entrevues semi-structurées en pré, mi-temps et post-intervention avec les participants et un de leurs parents. Le guide d’entrevue validé est ancré sur le Modèle du développement humain- Processus de production du handicap - 2 (HDM-PPH2). L’enregistrement audio des entretiens a été transcrit en verbatim. Le contenu a été analysé avec le logiciel Nvivo 9 à travers une grille de codage préalablement validée (co-codage, codage-inverse). Résultats : Corpus de 54 entrevues. L’âge moyen des jeunes était de 20,0 ± 1,4 années et de 51 ± 3,6 années pour les parents. Selon tous, la participation sociale des jeunes adultes a été optimisée, surtout sur le plan de la communication, des déplacements, des relations interpersonnelles, des responsabilités et de la vie communautaire. La perception de soi et les habiletés sociales, également améliorées, ont favorisé une plus grande auto-efficacité. Conclusion : Cette étude soutient donc le potentiel du cirque social comme approche novatrice et probante en réadaptation physique pour cette population, et appuie la pertinence d’autres études rigoureuses mesurant les diverses retombées possibles et identifiées.

Réaction d’amination intramoléculaire de liens C-H à partir de N-mésyloxycarbamates catalysée par des complexes de rhodium et d’autres métaux de transition : s ynthèse verte d’oxazolidinones

La réaction d’amination de liens C-H, impliquant la transformation directe d’un lien C-H en lien C-N constitue une approche synthétique d’avenir pour la préparation de composés azotés. L’application de cette stratégie de manière intramoléculaire apparaît comme une approche puissante pour la synthèse de composés hétérocycliques. En particulier, les oxazolidinones, carbamates cycliques à cinq chaînons, constituant une nouvelle classe d’antibiotiques très prometteuse, pourraient être synthétisées par cette méthode. Il y a moins d’une dizaine d’années, notre groupe de recherche a travaillé sur le développement de méthodologies utilisant des espèces nitrènes métalliques pour l’amination intra et intermoléculaire. Les N-tosyloxycarbamates, en présence d’une base et d’un catalyseur dimère de rhodium (II) tétracarboxylate sont les précurseurs de ces espèces nitrènes métalliques, capables de faire l’insertion de liens C(sp3)-H. Dans ces travaux de thèse, nous avons travaillé sur le développement d’une méthode plus « verte » d’amination intramoléculaire. Les N-mésyloxycarbamates, plus légers que leurs homologues N-tosyloxycarbamates, ont été identifiés comme d’excellents précurseurs de nitrènes. La méthodologie développée ne nécessite que 3 mol % de dimère de rhodium Rh2(tpa)4 et de 1,5 équivalents de solution aqueuse saturée de K2CO3, le tout dans l’acétate d’éthyle et donne de bons rendements de cyclisation. Une étude de l’étendue réactionnelle a été effectuée, montrant la tolérance et les limitations de notre système catalytique : les hétéroatomes ne posent pas de problèmes hormis l’atome d’azote, qui doit être protégé afin de garantir la transformation. En outre, nous avons constaté que les liens C-H aliphatiques secondaires sont moins réactifs que les liens tertiaires. Après avoir tenté de développer des conditions réactionnelles spécifiques aux liens C-H non activés, nous avons montré la possibilité d’aminer des liens C-H propargyliques de manière chimiosélective ; la triple liaison C-C peut ensuite être dérivatisée efficacement, donnant accès à la formule saturée correspondante ainsi qu’à d’autres motifs. Dans un désir de substituer les complexes de rhodium par d’autres complexes de métaux plus abondants et moins dispendieux, nous nous sommes tournés, dans un premier temps, vers les complexes de fer et par la suite, vers les pinceurs de nickel. Les phtalocyanines de fer ont été identifiées comme étant de bons catalyseurs de l’amination intramoléculaire de N-mésyloxycarbamates. Le chlorure de phtalocyanine de fer (III), en présence d’un sel de AgBF4 et de K2CO3, dans le 1,1,2,2-tétrachloroéthane anhydre, permet l’obtention de la 4-phenyloxazolidin-2-one avec 63% de rendement. En outre, il est possible d’atteindre un rendement de 49% à partir du même substrat N-mésyloxycarbamate, par catalyse avec un pinceur de nickel de type POCN, en présence d’un sel de mésylate. Des indices sur le mécanisme des ces deux transformations ont pu être recueillis lors de la courte étude de ces systèmes.

Réaction d’amination intramoléculaire de liens C-H à partir de N-mésyloxycarbamates catalysée par des complexes de rhodium et d’autres métaux de transition : s ynthèse verte d’oxazolidinones

La réaction d’amination de liens C-H, impliquant la transformation directe d’un lien C-H en lien C-N constitue une approche synthétique d’avenir pour la préparation de composés azotés. L’application de cette stratégie de manière intramoléculaire apparaît comme une approche puissante pour la synthèse de composés hétérocycliques. En particulier, les oxazolidinones, carbamates cycliques à cinq chaînons, constituant une nouvelle classe d’antibiotiques très prometteuse, pourraient être synthétisées par cette méthode. Il y a moins d’une dizaine d’années, notre groupe de recherche a travaillé sur le développement de méthodologies utilisant des espèces nitrènes métalliques pour l’amination intra et intermoléculaire. Les N-tosyloxycarbamates, en présence d’une base et d’un catalyseur dimère de rhodium (II) tétracarboxylate sont les précurseurs de ces espèces nitrènes métalliques, capables de faire l’insertion de liens C(sp3)-H. Dans ces travaux de thèse, nous avons travaillé sur le développement d’une méthode plus « verte » d’amination intramoléculaire. Les N-mésyloxycarbamates, plus légers que leurs homologues N-tosyloxycarbamates, ont été identifiés comme d’excellents précurseurs de nitrènes. La méthodologie développée ne nécessite que 3 mol % de dimère de rhodium Rh2(tpa)4 et de 1,5 équivalents de solution aqueuse saturée de K2CO3, le tout dans l’acétate d’éthyle et donne de bons rendements de cyclisation. Une étude de l’étendue réactionnelle a été effectuée, montrant la tolérance et les limitations de notre système catalytique : les hétéroatomes ne posent pas de problèmes hormis l’atome d’azote, qui doit être protégé afin de garantir la transformation. En outre, nous avons constaté que les liens C-H aliphatiques secondaires sont moins réactifs que les liens tertiaires. Après avoir tenté de développer des conditions réactionnelles spécifiques aux liens C-H non activés, nous avons montré la possibilité d’aminer des liens C-H propargyliques de manière chimiosélective ; la triple liaison C-C peut ensuite être dérivatisée efficacement, donnant accès à la formule saturée correspondante ainsi qu’à d’autres motifs. Dans un désir de substituer les complexes de rhodium par d’autres complexes de métaux plus abondants et moins dispendieux, nous nous sommes tournés, dans un premier temps, vers les complexes de fer et par la suite, vers les pinceurs de nickel. Les phtalocyanines de fer ont été identifiées comme étant de bons catalyseurs de l’amination intramoléculaire de N-mésyloxycarbamates. Le chlorure de phtalocyanine de fer (III), en présence d’un sel de AgBF4 et de K2CO3, dans le 1,1,2,2-tétrachloroéthane anhydre, permet l’obtention de la 4-phenyloxazolidin-2-one avec 63% de rendement. En outre, il est possible d’atteindre un rendement de 49% à partir du même substrat N-mésyloxycarbamate, par catalyse avec un pinceur de nickel de type POCN, en présence d’un sel de mésylate. Des indices sur le mécanisme des ces deux transformations ont pu être recueillis lors de la courte étude de ces systèmes.

Modeling Depression Progression Dynamics from Electronic Health Record

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

A switched-beam antenna of monopoles housed in a radial guide with transition to free space

The design of a switched-beam antenna formed by a circular array of monopoles housed inside a radial guide with a transition to free space is presented. Two alternative types of transitions to free space, one using a truncated conducting cone and the other created by a tapered dielectric material at the edge of the radial guide, are described. The use of the radial guide with transition increases the return-loss bandwidth of the array and enables shaping its beam in elevation. (C) 2004 Wiley Periodicals, Inc.

Transition-state-theory calculations for reactions of O(3P) with halogenated olefins

The potential energy surfaces for the reactions of atomic oxygen in its ground electronic state, O(P-3), with the olefins: CF2=CCl2 and CF2=CF - CF3, have been characterized using ab initio molecular orbital calculations. Geometry optimization and vibrational frequency calculations were performed for reactants, transition states and products at the MP2 and QCISD levels of theory using the 6-31G(d) basis set. This database was then used to calculate the rate constants by means of Transition-State-Theory. To obtain a better reference and to test the reliability of the activation barriers we have also carried out computations using the CCSD(T)(fc)/6-311Gdagger, MP4(SDQ)(fc)/CBSB4 and MP2(fc)/CBSB3 single point energy calculations at both of the above levels of theory, as well as with the composite CBS-RAD procedure ( P. M. Mayer, C. J. Parkinson, D. M. Smith and L. Radom, J. Chem. Phys., 1998, 108, 604) and a modi. cation of this approach, called: CBS-RAD( MP2, MP2). It was found that the kinetic parameters obtained in this work particularly with the CBS-RAD ( MP2, MP2) procedure are in reasonable agreement with the experimental values. For both reactions it is found that the channels leading to the olefin double-bond addition predominates with respect to any other reaction pathway. However, on account of the different substituents in the alkenes we have located, at all levels of theory, two transition states for each reaction. Moreover, we have found that, for the reactions studied, a correlation exists between the activation energies and the electronic structure of the transition states which can explain the influence of the substituent effect on the reactivity of the halo-olefins.

Self-consistent theory of atomic Fermi gases with a Feshbach resonance at the superfluid transition

A self-consistent theory is derived to describe the BCS-Bose-Einstein-condensate crossover for a strongly interacting Fermi gas with a Feshbach resonance. In the theory the fluctuation of the dressed molecules, consisting of both preformed Cooper pairs and bare Feshbach molecules, has been included within a self-consistent T-matrix approximation, beyond the Nozieres and Schmitt-Rink strategy considered by Ohashi and Griffin. The resulting self-consistent equations are solved numerically to investigate the normal-state properties of the crossover at various resonance widths. It is found that the superfluid transition temperature T-c increases monotonically at all widths as the effective interaction between atoms becomes more attractive. Furthermore, a residue factor Z(m) of the molecule's Green function and a complex effective mass have been determined to characterize the fraction and lifetime of Feshbach molecules at T-c. Our many-body calculations of Z(m) agree qualitatively well with recent measurments of the gas of Li-6 atoms near the broad resonance at 834 G. The crossover from narrow to broad resonances has also been studied.

Electronic energy-transfer rate constants for geometrical isomers of a bichromophoric macrocyclic complex

The rate of electronic energy transfer (EET) between a naphthalene donor and an anthracene acceptor in [ZnL3]-(ClO4)(2) and [ZnL4](ClO4)(2) was determined by time-resolved fluorescence measurements, where L 3 and L 4 are the geometrical isomers of 6-[(anthracen-9-ylmethyl)amino]-trans-6,13-dimethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane-13-amine (L-2), substituted with either a naphthalen-1-ylmethyl or naphthalen-2-ylmethyl donor, respectively. The energy transfer rate constant, k(EET), was determined to be (0.92 +/- 0.02) x 10(9) s(-1) for the naphthalen-1-ylmethyl-substituted isomer, while that for the naphthalen-2-ylmethyl-substituted isomer is somewhat faster, with k(EET) = (1.31 +/- 0.01) x 10(9) s(-1). The solid-state structure of [(ZnLCl)-Cl-3]ClO4 has been determined, and using molecular modeling calculations, the likely distributions of solution conformations in CH3CN have been evaluated for both complexes. The calculated conformational distributions in the common trans-III N-based isomeric form gave Forster EET rate constants that account for the differences observed and are in excellent agreement with the experimental values. It is shown that the full range of conformers must be considered to accurately reproduce the observed EET kinetics.

Strong electronic correlations in superconducting organic charge transfer salts

We review the role of strong electronic correlations in quasi-two-dimensional organic charge transfer salts such as (BEDT-TTF)(2)X, (BETS)(2)Y, and beta'-[Pd(dmit)(2)](2)Z. We begin by defining minimal models for these materials. It is necessary to identify two classes of material: the first class is strongly dimerized and is described by a half-filled Hubbard model; the second class is not strongly dimerized and is described by a quarter-filled extended Hubbard model. We argue that these models capture the essential physics of these materials. We explore the phase diagram of the half-filled quasi-two-dimensional organic charge transfer salts, focusing on the metallic and superconducting phases. We review work showing that the metallic phase, which has both Fermi liquid and 'bad metal' regimes, is described both quantitatively and qualitatively by dynamical mean field theory (DMFT). The phenomenology of the superconducting state is still a matter of contention. We critically review the experimental situation, focusing on the key experimental results that may distinguish between rival theories of superconductivity, particularly probes of the pairing symmetry and measurements of the superfluid stiffness. We then discuss some strongly correlated theories of superconductivity, in particular the resonating valence bond (RVB) theory of superconductivity. We conclude by discussing some of the major challenges currently facing the field. These include parameterizing minimal models, the evidence for a pseudogap from nuclear magnetic resonance (NMR) experiments, superconductors with low critical temperatures and extremely small superfluid stiffnesses, the possible spin- liquid states in kappa-(ET)(2)Cu-2(CN)(3) and beta'-[Pd(dmit)(2)](2)Z, and the need for high quality large single crystals.

Observation of a 331 K (58 °C) spin transition for bis[hydrotris(1,2,4-triazol-1-yl)borate]iron(II) by variable temperature infrared spectroscopy and magnetic susceptibility measurements

Fe{HB(CHN)} is observed by variable temperature infrared and magnetic studies to have a spin transition between the low spin S = 0 and high spin S = 2 states at 331 K (58 °C) with thermal hysteresis of ~1.5 K. Changes in the triazole ligand IR absorptions demonstrate that distant non-metal-ligand vibrations are altered upon the change in electronic structure associated with the spin-crossover can be used to monitor the the spin-crossover transition.