Crystal Coulomb energies: I. Organic donor-acceptor complexes--a review. II. Classical Ewald calculations of the Coulomb binding energy of four donor-acceptor crystals and Wurster's blue perchlorate. III. A rapid-convergence quantum-mechanical formalism for crystal electronic energies

Chapter I

Theories for organic donor-acceptor (DA) complexes in solution and in the solid state are reviewed, and compared with the available experimental data. As shown by McConnell et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. U.S., 53, 46-50 (1965)), the DA crystals fall into two classes, the holoionic class with a fully or almost fully ionic ground state, and the nonionic class with little or no ionic character. If the total lattice binding energy 2ε₁ (per DA pair) gained in ionizing a DA lattice exceeds the cost 2ε_o of ionizing each DA pair, ε₁ + ε_o less than 0, then the lattice is holoionic. The charge-transfer (CT) band in crystals and in solution can be explained, following Mulliken, by a second-order mixing of states, or by any theory that makes the CT transition strongly allowed, and yet due to a small change in the ground state of the non-interacting components D and A (or D⁺ and A^-). The magnetic properties of the DA crystals are discussed.

Chapter II

A computer program, EWALD, was written to calculate by the Ewald fast-convergence method the crystal Coulomb binding energy E_C due to classical monopole-monopole interactions for crystals of any symmetry. The precision of E_C values obtained is high: the uncertainties, estimated by the effect on E_C of changing the Ewald convergence parameter η, ranged from ± 0.00002 eV to ± 0.01 eV in the worst case. The charge distribution for organic ions was idealized as fractional point charges localized at the crystallographic atomic positions: these charges were chosen from available theoretical and experimental estimates. The uncertainty in E_C due to different charge distribution models is typically ± 0.1 eV (± 3%): thus, even the simple Hückel model can give decent results.

E_C for Wurster's Blue Perchl orate is -4.1 eV/molecule: the crystal is stable under the binding provided by direct Coulomb interactions. E_C for N-Methylphenazinium Tetracyanoquino- dimethanide is 0.1 eV: exchange Coulomb interactions, which cannot be estimated classically, must provide the necessary binding.

EWALD was also used to test the McConnell classification of DA crystals. For the holoionic (1:1)-(N,N,N',N'-Tetramethyl-para- phenylenediamine: 7,7,8,8-Tetracyanoquinodimethan) E_C = -4.0 eV while 2ε_o = 4.6₅ eV: clearly, exchange forces must provide the balance. For the holoionic (1:1)-(N,N,N',N'-Tetramethyl-para- phenylenediamine:para-Chloranil) E_C = -4.4 eV, while 2ε_o = 5.0 eV: again EC falls short of 2ε₁. As a Gedankenexperiment, two nonionic crystals were assumed to be ionized: for (1:1)-(Hexamethyl- benzene:para-Chloranil) E_C = -4.5 eV, 2ε_o = 6.6 eV; for (1:1)- (Napthalene:Tetracyanoethylene) E_C = -4.3 eV, 2ε_o = 6.5 eV. Thus, exchange energies in these nonionic crystals must not exceed 1 eV.

Chapter III

A rapid-convergence quantum-mechanical formalism is derived to calculate the electronic energy of an arbitrary molecular (or molecular-ion) crystal: this provides estimates of crystal binding energies which include the exchange Coulomb inter- actions. Previously obtained LCAO-MO wavefunctions for the isolated molecule(s) ("unit cell spin-orbitals") provide the starting-point. Bloch's theorem is used to construct "crystal spin-orbitals". Overlap between the unit cell orbitals localized in different unit cells is neglected, or is eliminated by Löwdin orthogonalization. Then simple formulas for the total kinetic energy Q^(XT)_λ, nuclear attraction [λ/λ]^XT, direct Coulomb [λλ/λ'λ']^XT and exchange Coulomb [λλ'/λ'λ]^XT integrals are obtained, and direct-space brute-force expansions in atomic wavefunctions are given. Fourier series are obtained for [λ/λ]^XT, [λλ/λ'λ']^XT, and [λλ/λ'λ]^XT with the help of the convolution theorem; the Fourier coefficients require the evaluation of Silverstone's two-center Fourier transform integrals. If the short-range interactions are calculated by brute-force integrations in direct space, and the long-range effects are summed in Fourier space, then rapid convergence is possible for [λ/λ]^XT, [λλ/λ'λ']^XT and [λλ'/λ'λ]^XT. This is achieved, as in the Ewald method, by modifying each atomic wavefunction by a "Gaussian convergence acceleration factor", and evaluating separately in direct and in Fourier space appropriate portions of [λ/λ]^XT, etc., where some of the portions contain the Gaussian factor.

Resolution and noise in ghost imaging with classical thermal light

The resolution and classical noise in ghost imaging with a classical thermal light are investigated theoretically. For ghost imaging with a Gaussian Schell model source, the dependences of the resolution and noise on the spatial coherence of the source and the aperture in the imaging system are discussed and demonstrated by using numerical simulations. The results show that an incoherent source and a large aperture will lead to a good image quality and small noise.

Classical correlated imaging from the perspective of coherent-mode representation

We use coherent-mode representation of partially coherent fields to analyze correlated imaging with classical light sources. This formalism is very useful to study the imaging quality. By decomposing the unknown object as the superposition of different coherent modes, the components corresponding to small eigenvalues cannot be well imaged. The generated images depend crucially on the distribution of the eigenvalues of the coherent-mode representation of the source and the decomposition coefficients of the objects. Three kinds of correlated imaging schemes are analyzed numerically.

Rhythms of division of some algae in situ and in laboratory culture. [Translation from: Studii Cerc.Biol.(Bot.) 21, 61-65, 1969. ]

The rhythm of division of 9 species belonging to different groups of algae were analysed in situ and in the laboratory. The research which developed in different environmental conditions attempted to establish the capacity for multiplication and assimilation of chlorophyll on the part of the algae under study with a view to placing them in a culture. The results obtained showed that the green multicellular algae (eg. Ulothrix) and the blue algae (eg. Lyngbya, Oscillatoria) are able to produce an appreciable quantity of dry matter, just as the unicellular algae. At the same time it arises that amongst the numerous factors of the environment, temperature plays one of the most important roles in the process of multiplication.

The changes in various iron compounds in culture media for algae. [Translation from: Archiv fur Hydrobiologie Supplemente Band 38(1/2) 151-169, 1970.]

The purpose of this work is a contribution to the quantitative record of the use of iron by planktonic algae. Preliminary experiments with Chlorella to determine the rate of iron intake in the presence of inorganic sources of iron did not produce the desired result. The crucial point of this work is the investigation of the influence of various external factors on the stability of FeEDTA (FeEDTA = Ferric(III)-compound of ethylene-diamine tetra-acetic acid), since this compound appears to be particularly well-suited as a source of iron for planktonic algae (e.g. TAMIYA et al. 1953). Cultures of Chlorella fusca in a light thermostat were used in experimental research. Methods and results are discussed.

Special carbon requirement of Spirulina platensis culture. [Translation from: Materialy VII Vsesoyuznogo Rabochego Soveshchanii po Voprosu Krugovorota Veshchestv v Zamknutoi Sisteme na Osnove Zhiznedeyatel'nosti Nizshikh Organizmov p55-57. Kiev, Naukova Dumka, 1972.]

By the industrial cultivation of blue-green algae, there very much appears the important question about their carbon nutrition. Spirulina grows within the range of pH value of medium of 8.5 - 11.0. In this range of pH value in the culture medium CO2 is present in the form of bicarbonate and carbonate, which serves as principal source of carbon for the present type of algae. There is little information yet about the influence of the pH of the medium, and the form of carbon components of the medium, on the rate-increase of Spirulina. Investigations were conducted into the influence of some pH values of medium on the rate-increase of the alga Spirulina platensis.

A common axiom for classical division rules for claims problems

In this paper we introduce a new axiom, denoted claims separability, that is satisfied by several classical division rules defined for claims problems. We characterize axiomatically the entire family of division rules that satisfy this new axiom. In addition, employing claims separability, we characterize the minimal overlap rule, given by O'Neill (1982), Piniles rule and the rules in the TAL-family, introduced by Moreno-Ternero and Villar (2006), which includes the uniform gains rule, the uniform losses rule and the Talmud rule.

Experimental culture of algal balls (Cladophora sauteri). Retention of original shape [Translation from: Bull.Jap.Soc.Phycol. Vol. 10, (1), p. 23-27, 1962]

It was on July 1960 when 10 algal balls were acquired for exhibition at Suma Aquarium, Kobe. Permission to remove the specimens from the Lake Akan Reserve was given by the National Nature Reserve Committee. Algal balls, as a rule, lose their natural beauty when they are kept in an ordinary tank for a certain length of time. In an effort to retain the natural beauty it was decided to exhibit them in culture. This paper summarises the findings of this experiments with Cladophora sauteri. The author concludes that serious consideration has to be given as to the intensity of light, the sunlight, the water temperature and the nutrition for algal balls in culture in order to retain the natural beauty and shape.

The culture of algae and its applications

An article explaining how the methods and results from the time spent by the author culturing algae can be applied to other algal investigations. The work by the author found that physiological requirements differ widely among algae belonging to different systematic groups. Details are given of the results of a series of experiments which were undertaken in solutions with similar proporties to some natural waters in the Lake District. Reference is made to a paper under preparation at that time containing data on phytoplankton studied in the field within the Lake District during 1937. Reference is also made to Loch Leven and the affects of bluegreen alga on the number of trout caught weekly during 1937.

Some theorems in classical elastodynamic

This investigation is concerned with various fundamental aspects of the linearized dynamical theory for mechanically homogeneous and isotropic elastic solids. First, the uniqueness and reciprocal theorems of dynamic elasticity are extended to unbounded domains with the aid of a generalized energy identity and a lemma on the prolonged quiescence of the far field, which are established for this purpose. Next, the basic singular solutions of elastodynamics are studied and used to generate systematically Love's integral identity for the displacement field, as well as an associated identity for the field of stress. These results, in conjunction with suitably defined Green's functions, are applied to the construction of integral representations for the solution of the first and second boundary-initial value problem. Finally, a uniqueness theorem for dynamic concentrated-load problems is obtained.

Classical and Quantum Effects in Plasmonic Metals

The field of plasmonics exploits the unique optical properties of metallic nanostructures to concentrate and manipulate light at subwavelength length scales. Metallic nanostructures get their unique properties from their ability to support surface plasmons– coherent wave-like oscillations of the free electrons at the interface between a conductive and dielectric medium. Recent advancements in the ability to fabricate metallic nanostructures with subwavelength length scales have created new possibilities in technology and research in a broad range of applications.

In the first part of this thesis, we present two investigations of the relationship between the charge state and optical state of plasmonic metal nanoparticles. Using experimental bias-dependent extinction measurements, we derive a potential- dependent dielectric function for Au nanoparticles that accounts for changes in the physical properties due to an applied bias that contribute to the optical extinction. We also present theory and experiment for the reverse effect– the manipulation of the carrier density of Au nanoparticles via controlled optical excitation. This plasmoelectric effect takes advantage of the strong resonant properties of plasmonic materials and the relationship between charge state and optical properties to eluci- date a new avenue for conversion of optical power to electrical potential.

The second topic of this thesis is the non-radiative decay of plasmons to a hot-carrier distribution, and the distribution’s subsequent relaxation. We present first-principles calculations that capture all of the significant microscopic mechanisms underlying surface plasmon decay and predict the initial excited carrier distributions so generated. We also preform ab initio calculations of the electron-temperature dependent heat capacities and electron-phonon coupling coefficients of plasmonic metals. We extend these first-principle methods to calculate the electron-temperature dependent dielectric response of hot electrons in plasmonic metals, including direct interband and phonon-assisted intraband transitions. Finally, we combine these first-principles calculations of carrier dynamics and optical response to produce a complete theoretical description of ultrafast pump-probe measurements, free of any fitting parameters that are typical in previous analyses.

Papel das hemaglutininas 67-72p de Corynebacterium diphtheriae na ligação a proteínas plasmáticas, superfícies celulares, invasão e indução de apoptose

Corynebacterium diphtheriae pode ser isolado tanto de quadros de difteria clássica, quanto de infecções sistêmicas, como endocardite. O fibrinogênio (Fbn) e a fibronectina (Fn) são glicoproteínas presentes na matriz extracelular de tecidos conjuntivos. A influência destas proteínas na patogênese das infecções locais e invasivas causadas por C. diphtheriae é objeto de estudo devido ao fato do bacilo diftérico poder ser encontrado em lesões nas quais o Fbn e a Fn são predominantes, incluindo a pseudomembrana diftérica e vegetações cardíacas presentes na endocardite infecciosa. São crescentes as evidências de que o C. diphtheriae pode, além de aderir, ser internalizado por células em cultura. No presente estudo, investigou-se a participação de C. diphtheriae e das proteínas de superfície 67-72p na aderência à Fn e ao Fbn de plasma humano e a eritrócitos. A aderência às células HEp-2 e internalização também foram analisadas. A participação de 67-72p nos mecanismos de morte celular foi avaliada através das colorações por Azul de Tripan e 46-diamidino-2-fenil indol (DAPI), pelo ensaio de redução utilizando dimetil-tiazol-difenil tetrazólio (MTT) e por citometria de fluxo. As 67-72p foram extraídas da superfície da amostra toxigênica C. diphtheriae subsp. mitis CDC-E8392 através de processos mecânicos e precipitação com sulfato de amônio saturado. Análises por SDS-PAGE e immunoblotting detectaram a presença das bandas protéicas de 67 e 72kDa nas amostras toxinogênicas e atoxinogênicas analisadas, as quais pertenciam aos biotipos fermentador e não fermentador de sacarose. C. diphtheriae foi capazes não só de formar agregados na presença de plasma de coelho, mas também de converter Fbn em fibrina independentemente da presença do gene tox. No entanto, a amostra atoxinogênica ATCC 27010 (tox-) foi menos aderente ao Fbn do que a homóloga ATCC 27012 (tox+). A interação bacteriana com eritrócitos foi inibida somente pela Fn. Ligações entre Fn e/ou Fbn com 67-72p foram demonstradas por dot blotting, ELISA e/ou ensaios utilizando fluorescência. As 67-72p foram capazes de inibir as interações bacterianas com o Fbn, indicando que 67-72p podem participar do processo de aderência do patógeno aos tecidos do hospedeiro. Através da microscopia óptica, demonstrou-se a ligação de 67-72p adsorvidas em microesferas de látex com células HEp-2. Anticorpos de coelho do tipo IgG anti 67-72p interferiram somente com a expressão do padrão de aderência do tipo difuso, normalmente apresentado pela amostra CDC-E8392. A Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e a inibição da internalização bacteriana pela IgG anti 67-72p ou por 67-72p indicaram o papel de 67-72p como invasina. Alterações do citoesqueleto de células HEp-2 com acumulação de actina polimerizada, induzida por microesferas sensibilizadas com 67-72p, foi observada pelo fluorescent actin staining (FAS) test. Foi visualizado um aumento no número de bactérias viáveis no compartimento intracelular após tratamento de células HEp-2 ou dos microrganismos com Fn. A presença de partículas de látex adsorvidas com 67-72p no interior de vacúolos frouxos em células HEp-2 sugeriu que estas proteínas podem causar efeito citotóxico. A avaliação através das colorações com Azul de Tripan, DAPI e os ensaios de redução utilizando MTT demonstraram um decréscimo na viabilidade de células tratadas com 67-72p. As mudanças morfológicas observadas 3 horas após o início do tratamento com 67-72p incluíram vacuolização, fragmentação nuclear e formação de corpúsculos apoptóticos. A citometria de fluxo revelou um decréscimo de 15,13% no volume/tamanho de células tratadas com 67-72p. Além disso, o ensaio utilizando Iodeto de Propídio (IP) e Anexina V (AV)-FITIC demonstrou que havia 66,1% de células vivas (IP-/AV-), 16,6% de células em apoptose inicial (IP-/AV+) e 13,8% de células em apoptose tardia ou necrose secundária. Em conclusão, as 67-72p estão diretamente envolvidas na interação com Fn e Fbn. As proteínas não fimbriais 67-72p são hemaglutininas implicadas na aderência a células respiratórias e na internalização. Além disso, estas proteínas podem atuar como fatores de virulência em potencial para induzir apoptose de células epiteliais nos estágios iniciais da difteria e nas infecções invasivas causadas pelo C. diphtheriae

Sobre o movimento. O corpo e a clínica.

Esta tese se dedica ao estudo do corpo em sua qualidade sensível, buscando evidenciar que é sobre este que incidem as formas de dominação contemporâneas na medida em que o corpo vem sofrendo, na atualidade, um processo de anestesiamento em seu campo intensivo, seja por uma sobre-excitação da sensação ou, ao contrário, pelo seu apagamento. Tal anestesiamento decorre dos novos modos de subjetivação contemporâneos em que a vida se tornou o lócus privilegiado das intervenções dos poderes. O corpo entediado, esvaziado de suas forças singulares produtivas, tem sido resultante da complexa rede de ingerências a que tem sido exposto. Na condução das políticas de saúde, os saberes se organizam em suas regulamentações para indivíduos e grupo, fechando-os às diferenciações. A possibilidade da experiência alteritária se torna rarefeita, já que indivíduos e grupos reproduzem a lógica de desapropriação de seus próprios modos de sentir, de perceber o mundo. Os trabalhos pesquisados, nesta tese, seja na dança ou nas técnicas de mobilização dos corpos que desenvolvem métodos para experienciar seus movimentos e ritmos, permitem o acesso às condições sensíveis, por colocarem questões ao corpo que ultrapassam o saber racionalizado sobre o mesmo. Funcionando como novos operadores cognitivos, estes trabalhos sustentam um fazer-se dos corpos, nos seus processos subjetivantes, em que o paradoxo e alteridade possam emergir como resistência às formações decorrentes dos jogos de saber/poder contemporâneos. Na mesma direção, também, a psicanálise tem muito a contribuir a partir da reavaliação de suas práticas observando a condição sensível dos corpos e do repensar teórico deste lugar, o corpo, que como campo de virtualidades atravessado pelo coletivo, aproxima-se do estado inaugural da existência. Neste lugar, a subjetivação se dá no campo das forças, campo pulsional ao realizar sua preensão do mundo e produção de suas formas através dos processos de erotização do corpo. Algumas teorias psicanalíticas têm colaborado significativamente para a sofisticação de um saber em que o psiquismo é visto como encarnado. Essa leitura, ao não dissociar o corpo do psiquismo, busca romper com a lógica binária, característica da leitura clássica psicanalítica, destacando a importância dos afetos na clínica e viabilizando, deste modo, para o entendimento dos sintomas, o enlace definitivo do sujeito com a cultura. A forma das forças é o resultado de um processo que se realiza a partir das percepções decorrentes de um dado campo de afetação, intensivo. Assim a possibilidade de sustentação de formas singulares de existência está relacionada à capacidade em acessar este campo das forças, entendido como um campo que permite as operações de construção e desconstrução do universo simbólico. Na aproximação da dimensão crítica envolvida nos estudos sobre a corporeidade, os estados patológicos podem ser compreendidos, então, como resistência aos imperativos das organizações codificadas.

A estranha nação de Moacyr Scliar: a ficcionalização de lugares, identidades e imaginários judaicos e brasileiros

Esta tese trata da ficcionalização das questões de identidades, lugares e imaginários judaicos e brasileiros nos romances contos e novelas de temática judaica escritos pelo gaúcho Moacyr Scliar. Na introdução, apresento os objetivos e pressupostos gerais do trabalho, bem como proponho uma divisão da obra em questão em duas fases. No primeiro capítulo, analiso os romances A Guerra no Bom Fim (1972) e O Exército de um Homem Só (1973), sob o ponto de vista da testagem de lugares judaicos clássicos enquanto fontes de inspiração para a resolução dos dilemas que emergem na diáspora brasileira e o início de um processo de dotação de legitimidade ao viver judaico na diáspora sul-americana. No segundo capítulo, analiso o conto A Balada do Falso Messias (1976) e o romance Os Voluntários (1979), sob o ponto de vista da tematização do Messianismo, do Sionismo e do papel que Jerusalém exerce no imaginário judaico moderno e de sua adequação ou não para alimentar o imaginário judaico na contemporaneidade. No terceiro capítulo, trato da ficcionalização das construções identitárias das personagens judias da primeira fase da obra scliariana (1972 a 1980), sob o ponto de vista das noções de hibridismo, aculturação e assimilação. Neste capítulo, analiso as personagens centrais dos romances A Guerra no Bom Fim, O Exército de um Homem Só, Os Deuses de Raquel (1975), (O Ciclo das Águas) (1975), Os Voluntários e O Centauro no Jardim (1980). No quarto capítulo, analiso o romance A Estranha Nação de Rafael Mendes (1983), tentando demonstrar que esta narrativa representa um divisor de águas na obra do autor, por tematizar as raízes judaicas da cultura brasileira através dos marranos, cristãos-novos e cripto-judeus que aqui aportaram com os portugueses em 1500. No quinto e último capítulo, analiso os romances da Segunda fase scliariana: Cenas da Vida Minúscula (1991), A Majestade do Xingu (1997) e A Mulher que Escreveu a Bíblia (1999). Neste capítulo, tento demonstrar que nestas narrativas dá-se o início de uma tentativa de construção de um imaginário judaico-brasileiro próprio, formado por uma fusão de motivos tipicamente brasileiros e outros especificamente judaicos, o que seria o corolário do já mencionado processo de dotação de legitimidade e viabilidade da diáspora judaico-brasileira frente à concretude e a reificação do Israel moderno. Na conclusão, teço algumas considerações sobre o todo do trabalho e levanto algumas questões relativas à construções de imaginários coletivos nas diásporas judaicas, mais especificamente na brasileira