Effective one-dimensional square well for two-dimensional quantum wires

The symmetrical two-dimensional quantum wire with two straight leads joined to an arbitrarily shaped interior cavity is studied with emphasis on the single-mode approximation. It is found that for both transmission and bound-state problems the solution is equivalent to that for an energy-dependent one-dimensional square well. Quantum wires with a circular bend, and with single and double right-angle bends, are examined as examples. We also indicate a possible way to detect bound states in a double bend based on the experimental setup of Wu et al.

Estabilidade temporal do conteúdo de água em três condições de uso do solo, em uma bacia hidrográfica da região da Serra da Mantiqueira, MG

A descrição de processos hidrológicos é relativamente complexa, principalmente da variação do conteúdo de água no solo, devido à influência de fatores edáficos, topográficos, climáticos e de vegetação. Em condições de campo, a estimativa do conteúdo de água no solo requer um plano de amostragem adequado, considerando as variações no tempo e no espaço. Visando representar adequadamente o conteúdo de água no solo com reduzido esforço amostral e custo, o conceito de estabilidade temporal tem sido muitas vezes empregado. Este estudo foi realizado com o objetivo de analisar a estabilidade temporal do conteúdo de água na camada superficial do solo (0-0,20 m de profundidade), sob diferentes usos do solo, em uma bacia hidrográfica experimental da região da Serra da Mantiqueira, Minas Gerais, nos períodos de estiagem e chuvoso, estimando os pontos mais representativos para essa determinação. Houve maior estabilidade temporal do conteúdo de água no solo na área de vegetação de várzea, menor na área ocupada por Mata Atlântica e intermediária na área de pastagem. Ocorreram, também, variações significativas da diferença relativa média entre os períodos de medição, concluindo-se que as características de cada área devem ser consideradas particularmente para escolha dos pontos. Na área de pastagem, foi possível identificar apenas um ponto para monitoramento tanto para o período chuvoso como para o de estiagem. Por outro lado, nas áreas de Mata Atlântica e vegetação de várzea foram identificados dois pontos, sendo um especificamente para o período chuvoso e outro para o período de estiagem, sendo recomendada uma análise individual específica para cada estação.

Finite-size scaling analysis of the avalanches in the three-dimensional Gaussian random-field Ising model with metastable dynamics

A numerical study is presented of the third-dimensional Gaussian random-field Ising model at T=0 driven by an external field. Standard synchronous relaxation dynamics is employed to obtain the magnetization versus field hysteresis loops. The focus is on the analysis of the number and size distribution of the magnetization avalanches. They are classified as being nonspanning, one-dimensional-spanning, two-dimensional-spanning, or three-dimensional-spanning depending on whether or not they span the whole lattice in different space directions. Moreover, finite-size scaling analysis enables identification of two different types of nonspanning avalanches (critical and noncritical) and two different types of three-dimensional-spanning avalanches (critical and subcritical), whose numbers increase with L as a power law with different exponents. We conclude by giving a scenario for avalanche behavior in the thermodynamic limit.

Two-dimensional clusters of liquid 4He

The binding energies of two-dimensional clusters (puddles) of¿4He are calculated in the framework of the diffusion Monte Carlo method. The results are well fitted by a mass formula in powers of x=N-1/2, where N is the number of particles. The analysis of the mass formula allows for the extraction of the line tension, which turns out to be 0.121 K/Å. Sizes and density profiles of the puddles are also reported.

Spanning avalanches in the three-dimensional Gaussian random-field Ising model with metastable dynamics: Field dependence and geometrical properties

Spanning avalanches in the 3D Gaussian Random Field Ising Model (3D-GRFIM) with metastable dynamics at T=0 have been studied. Statistical analysis of the field values for which avalanches occur has enabled a Finite-Size Scaling (FSS) study of the avalanche density to be performed. Furthermore, a direct measurement of the geometrical properties of the avalanches has confirmed an earlier hypothesis that several types of spanning avalanches with two different fractal dimensions coexist at the critical point. We finally compare the phase diagram of the 3D-GRFIM with metastable dynamics with the same model in equilibrium at T=0.

Diluted three-dimensional random field Ising model at zero temperature with metastable dynamics.

The influence of vacancy concentration on the behavior of the three-dimensional random field Ising model with metastable dynamics is studied. We have focused our analysis on the number of spanning avalanches which allows us a clear determination of the critical line where the hysteresis loops change from continuous to discontinuous. By a detailed finite-size scaling analysis we determine the phase diagram and numerically estimate the critical exponents along the whole critical line. Finally, we discuss the origin of the curvature of the critical line at high vacancy concentration.

Optical response of two-dimensional few-electron concentric double quantum rings: A local-spin-density-functional theory study

We have investigated the dipole charge- and spin-density response of few-electron two-dimensional concentric nanorings as a function of the intensity of a erpendicularly applied magnetic field. We show that the dipole response displays signatures associated with the localization of electron states in the inner and outer ring favored by the perpendicularly applied magnetic field. Electron localization produces a more fragmented spectrum due to the appearance of additional edge excitations in the inner and outer ring.

Estabilidade de agregados de um latossolo vermelho degradado em recuperação com adubos verdes, calcário e gesso

A utilização incorreta dos solos e as grandes construções no meio rural vêm causando alterações no ambiente edafoclimático, o que torna os solos menos produtivos, aumentando assim as áreas degradadas. Tendo em vista esse problema, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a recuperação de um Latossolo Vermelho que se encontra há 17 anos com o uso de adubos verdes, calcário, gesso e braquiária. Foi utilizada a qualidade da estrutura como indicadora da recuperação do solo. O trabalho foi desenvolvido em delineamento experimental inteiramente casualizado, com nove tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram: testemunha (solo mobilizado) até 1999, sendo depois implantada Brachiaria decumbens; mucuna-preta (Stizolobium aterrimum Piper & Tracy) até 1999, substituída por B. decumbens; guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp) até 1994, substituído por feijão-de-porco (Canavalia ensiformis (L.)) e, a partir de 1999, por B. decumbens; calcário+mucuna-preta até 1999, substituído por B. decumbens; calcário+guandu até 1994, substituído por feijão-de-porco e, a partir de 1999, por B. decumbens; calcário+gesso+mucuna-preta até 1999, substituído por B. decumbens; calcário+gesso+guandu até 1994, substituído por feijão-de-porco e, partir de 1999, por B. decumbens; e duas testemunhas: solo exposto (sem técnica de recuperação) e vegetação nativa de Cerrado. Foi avaliada a estabilidade de agregados em água e o conteúdo de matéria orgânica nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40 cm. O solo vem sendo recuperado, e a qualidade da estrutura, comparada à condição natural de Cerrado, na camada de 0-10 cm foi mais alterada positivamente; os tratamentos que receberam calcário e gesso foram os melhores, e o teor de matéria orgânica nessa camada foi superior ao das demais. Abaixo da camada superficial do solo, os tratamentos estão agindo de forma semelhante. O solo exposto, em todas as camadas, apresentou-se com má qualidade da estrutura, avaliada pela estabilidade de agregados e pelo diâmetro médio ponderado.

Dimensional reduction and gauge group reduction in Bianchi-type cosmology

In this paper we examine in detail the implementation, with its associated difficulties, of the Killing conditions and gauge fixing into the variational principle formulation of Bianchi-type cosmologies. We address problems raised in the literature concerning the Lagrangian and the Hamiltonian formulations: We prove their equivalence, make clear the role of the homogeneity preserving diffeomorphisms in the phase space approach, and show that the number of physical degrees of freedom is the same in the Hamiltonian and Lagrangian formulations. Residual gauge transformations play an important role in our approach, and we suggest that Poincaré transformations for special relativistic systems can be understood as residual gauge transformations. In the Appendixes, we give the general computation of the equations of motion and the Lagrangian for any Bianchi-type vacuum metric and for spatially homogeneous Maxwell fields in a nondynamical background (with zero currents). We also illustrate our counting of degrees of freedom in an appendix.

MADAP, a flexible clustering tool for the interpretation of one-dimensional genome annotation data.

A recurring task in the analysis of mass genome annotation data from high-throughput technologies is the identification of peaks or clusters in a noisy signal profile. Examples of such applications are the definition of promoters on the basis of transcription start site profiles, the mapping of transcription factor binding sites based on ChIP-chip data and the identification of quantitative trait loci (QTL) from whole genome SNP profiles. Input to such an analysis is a set of genome coordinates associated with counts or intensities. The output consists of a discrete number of peaks with respective volumes, extensions and center positions. We have developed for this purpose a flexible one-dimensional clustering tool, called MADAP, which we make available as a web server and as standalone program. A set of parameters enables the user to customize the procedure to a specific problem. The web server, which returns results in textual and graphical form, is useful for small to medium-scale applications, as well as for evaluation and parameter tuning in view of large-scale applications, requiring a local installation. The program written in C++ can be freely downloaded from ftp://ftp.epd.unil.ch/pub/software/unix/madap. The MADAP web server can be accessed at http://www.isrec.isb-sib.ch/madap/.

Morfologia e estabilidade de agregados superficiais de um argissolo vermelho-amarelo sob diferentes manejos de longa duração e mata atlântica secundária

Experimentos de longa duração submetidos a diferentes manejos de solo fornecem importantes informações quando as alterações nas propriedades físicas, químicas e biológicas são avaliadas e comparadas às das condições originais do solo. Este estudo teve como objetivo avaliar a morfologia externa e a estabilidade de agregados superficiais de um Argissolo Vermelho-Amarelo sob diferentes tipos de manejo em experimento de longa duração e nas condições sob Mata Atlântica secundária. Foram coletadas amostras de solo deformadas e indeformadas na camada de 0-5 cm, em dois tipos de manejo de solo: plantio direto (PD) e preparo com arado de disco + grade pesada (AD + GP). Também foi avaliada, como referência do estado de agregação original do solo, uma área de Mata Atlântica secundária (MS) adjacente ao experimento. As amostras indeformadas foram impregnadas com resina de poliéster e, na sequência, lâminas delgadas com 30 µm de espessura foram confeccionadas. Posteriormente, as lâminas foram examinadas em microscópio óptico, acoplado à câmera digital, para obtenção de imagens fotográficas mediante seleção aleatória de campos nas lâminas. As imagens geradas foram processadas pelo programa de computador Adobe Photoshop CS3 para análise de parâmetros relacionados à morfologia externa de agregados (perímetro, área, comprimento do maior eixo, comprimento do menor eixo, diâmetro de Feret, alongamento e arredondamento), que visam fornecer informações sobre o tamanho, a forma e a rugosidade dos agregados. Para as amostras deformadas, além da estabilidade dos agregados em água em classes de tamanho 4-2; 2-1; 1-0, 5; 0,5-0,25; 0,25-0,105; e < 0,105 mm de diâmetro, foi determinado o C orgânico total (COT). Foram calculados: diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG) e índice de estabilidade de agregados (IEA). Houve predomínio da classe de agregados de 4-2 mm nos dois tipos de manejo e na MS, sendo superior no solo sob MS e PD. Os índices de agregação DMG, DMP e IEA foram semelhantes no PD e na MS, sendo maiores que o do manejo por AD + GP. O PD promoveu diferenças morfológicas nos agregados em comparação ao AD + GP, mostrando proximidade com a referência MS.

Pairing in two-dimensional boson-fermion mixtures

The possibilities of pairing in two-dimensional boson-fermion mixtures are carefully analyzed. It is shown that the boson-induced attraction between two identical fermions dominates the p wave pairing at low density. For a given fermion density, the pairing gap becomes maximal at a certain optimal boson concentration. The conditions for observing pairing in current experiments are discussed.

Semiclassical coupled wave theory and its application to TE waves in one dimensional crystals

A semiclassical coupled-wave theory is developed for TE waves in one-dimensional periodic structures. The theory is used to calculate the bandwidths and reflection/transmission characteristics of such structures, as functions of the incident wave frequency. The results are in good agreement with exact numerical simulations for an arbitrary angle of incidence and for any achievable refractive index contrast on a period of the structure.