Chiral Mott insulator with staggered loop currents in the fully frustrated Bose-Hubbard model

Motivated by experiments on Josephson junction arrays in a magnetic field and ultracold interacting atoms in an optical lattice in the presence of a ``synthetic'' orbital magnetic field, we study the ``fully frustrated'' Bose-Hubbard model and quantum XY model with half a flux quantum per lattice plaquette. Using Monte Carlo simulations and the density matrix renormalization group method, we show that these kinetically frustrated boson models admit three phases at integer filling: a weakly interacting chiral superfluid phase with staggered loop currents which spontaneously break time-reversal symmetry, a conventional Mott insulator at strong coupling, and a remarkable ``chiral Mott insulator'' (CMI) with staggered loop currents sandwiched between them at intermediate correlation. We discuss how the CMI state may be viewed as an exciton condensate or a vortex supersolid, study a Jastrow variational wave function which captures its correlations, present results for the boson momentum distribution across the phase diagram, and consider various experimental implications of our phase diagram. Finally, we consider generalizations to a staggered flux Bose-Hubbard model and a two-dimensional (2D) version of the CMI in weakly coupled ladders.

Investigations of noise and of quantum interference in proximity effect bridges

This work reports investigations upon weakly superconducting proximity effect bridges. These bridges, which exhibit the Josephson effects, are produced by bisecting a superconductor with a short (<1µ) region of material whose superconducting transition temperature is below that of the adjacent superconductors. These bridges are fabricated from layered refractory metal thin films whose transition temperature will depend upon the thickness ratio of the materials involved. The thickness ratio is changed in the area of the bridge to lower its transition temperature. This is done through novel photolithographic techniques described in the text, Chapter 2.

If two such proximity effect bridges are connected in parallel, they form a quantum interferometer. The maximum zero voltage current through this circuit is periodically modulated by the magnetic flux through the circuit. At a constant bias current, the modulation of the critical current produces a modulation in the dc voltage across the bridge. This change in dc voltage has been found to be the result of a change in the internal dissipation in the device. A simple model using lumped circuit theory and treating the bridges as quantum oscillators of frequency ω = 2eV/h, where V is the time average voltage across the device, has been found to adequately describe the observed voltage modulation.

The quantum interferometers have been converted to a galvanometer through the inclusion of an integral thin film current path which couples magnetic flux through the interferometer. Thus a change in signal current produces a change in the voltage across the interferometer at a constant bias current. This work is described in Chapter 3 of the text.

The sensitivity of any device incorporating proximity effect bridges will ultimately be determined by the fluctuations in their electrical parameters. He have measured the spectral power density of the voltage fluctuations in proximity effect bridges using a room temperature electronics and a liquid helium temperature transformer to match the very low (~ 0.1 Ω) impedances characteristic of these devices.

We find the voltage noise to agree quite well with that predicted by phonon noise in the normal conduction through the bridge plus a contribution from the superconducting pair current through the bridge which is proportional to the ratios of this current to the time average voltage across the bridge. The total voltage fluctuations are given by <V^2(f ) > = 4kTR^2_d I/V where R_d is the dynamic resistance, I the total current, and V the voltage across the bridge . An additional noise source appears with a strong 1/f^(n) dependence , 1.5 < n < 2, if the bridges are fabricated upon a glass substrate. This excess noise, attributed to thermodynamic temperature fluctuations in the volume of the bridge, increases dramatically on a glass substrate due to the greatly diminished thermal diffusivity of the glass as compared to sapphire.

Proximity effect in Ag-Pb alloys

The superconducting properties and the microstructure of the Ag_100-xPb_x alloys, 1 ≤ x ≤ 5, prepared by rapid quenching from the liquid state with and without subsequent heat treatments, have been studied. The x-ray diffraction measurements show that supersaturated solid solutions of Pb in Ag can be obtained up to 3.2 at.% Pb as compared to less than 0.1 at.% Pb at equilibrium. It was found that by suitable heat treatment it is possible to vary the size and distribution of the Pb precipitates in the Ag matrix and reproducible superconducting properties in the alloy can be observed. The superconducting transition temperature of these samples can be qualitatively explained by the Silvert and Singh's theoretical calculation. The theory developed for the case of layer structure can be extended to three dimensions to explain the critical current versus temperature behavior. The critical current versus field behavior of these alloys can be explained by the modification of the Josephson effect. Combining these results together with the critical magnetic field measurements and the microstructure studies of the alloys, it can be concluded that the three-dimensional proximity effect is the main mechanism for the superconductivity in the Ag-Pb alloys. Based on the Hilsch empirical formula which was based on experimental results obtained on layer structures, the experimental data in this investigation show that the electron-phonon-electron interaction in silver is attractive. The interaction parameter NV obtained is approximately 0.06, which would lead to a value of 10^-5 °K for the superconducting transition temperature of Ag. These values are in agreement with other determinations which were done on vapor-deposited metallic film sandwiches. Hence, the Hilsch empirical relation valid for layer structures is also valid in the three-dimensional case. Because the transition temperature and the critical current can be varied in a wide range by controlling the heat treatments, the Ag-Pb superconductors might have some useful applications.

Signatures of Topological Superconductors

Topological superconductors are particularly interesting in light of the active ongoing experimental efforts for realizing exotic physics such as Majorana zero modes. These systems have excitations with non-Abelian exchange statistics, which provides a path towards topological quantum information processing. Intrinsic topological superconductors are quite rare in nature. However, one can engineer topological superconductivity by inducing effective p-wave pairing in materials which can be grown in the laboratory. One possibility is to induce the proximity effect in topological insulators; another is to use hybrid structures of superconductors and semiconductors.

The proposal of interfacing s-wave superconductors with quantum spin Hall systems provides a promising route to engineered topological superconductivity. Given the exciting recent progress on the fabrication side, identifying experiments that definitively expose the topological superconducting phase (and clearly distinguish it from a trivial state) raises an increasingly important problem. With this goal in mind, we proposed a detection scheme to get an unambiguous signature of topological superconductivity, even in the presence of ordinarily detrimental effects such as thermal fluctuations and quasiparticle poisoning. We considered a Josephson junction built on top of a quantum spin Hall material. This system allows the proximity effect to turn edge states in effective topological superconductors. Such a setup is promising because experimentalists have demonstrated that supercurrents indeed flow through quantum spin Hall edges. To demonstrate the topological nature of the superconducting quantum spin Hall edges, theorists have proposed examining the periodicity of Josephson currents respect to the phase across a Josephson junction. The periodicity of tunneling currents of ground states in a topological superconductor Josephson junction is double that of a conventional Josephson junction. In practice, this modification of periodicity is extremely difficult to observe because noise sources, such as quasiparticle poisoning, wash out the signature of topological superconductors. For this reason, We propose a new, relatively simple DC measurement that can compellingly reveal topological superconductivity in such quantum spin Hall/superconductor heterostructures. More specifically, We develop a general framework for capturing the junction's current-voltage characteristics as a function of applied magnetic flux. Our analysis reveals sharp signatures of topological superconductivity in the field-dependent critical current. These signatures include the presence of multiple critical currents and a non-vanishing critical current for all magnetic field strengths as a reliable identification scheme for topological superconductivity.

This system becomes more interesting as interactions between electrons are involved. By modeling edge states as a Luttinger liquid, we find conductance provides universal signatures to distinguish between normal and topological superconductors. More specifically, we use renormalization group methods to extract universal transport characteristics of superconductor/quantum spin Hall heterostructures where the native edge states serve as a lead. Interestingly, arbitrarily weak interactions induce qualitative changes in the behavior relative to the free-fermion limit, leading to a sharp dichotomy in conductance for the trivial (narrow superconductor) and topological (wide superconductor) cases. Furthermore, we find that strong interactions can in principle induce parafermion excitations at a superconductor/quantum spin Hall junction.

As we identify the existence of topological superconductor, we can take a step further. One can use topological superconductor for realizing Majorana modes by breaking time reversal symmetry. An advantage of 2D topological insulator is that networks required for braiding Majoranas along the edge channels can be obtained by adjoining 2D topological insulator to form corner junctions. Physically cutting quantum wells for this purpose, however, presents technical challenges. For this reason, I propose a more accessible means of forming networks that rely on dynamically manipulating the location of edge states inside of a single 2D topological insulator sheet. In particular, I show that edge states can effectively be dragged into the system's interior by gating a region near the edge into a metallic regime and then removing the resulting gapless carriers via proximity-induced superconductivity. This method allows one to construct rather general quasi-1D networks along which Majorana modes can be exchanged by electrostatic means.

Apart from 2D topological insulators, Majorana fermions can also be generated in other more accessible materials such as semiconductors. Following up on a suggestion by experimentalist Charlie Marcus, I proposed a novel geometry to create Majorana fermions by placing a 2D electron gas in proximity to an interdigitated superconductor-ferromagnet structure. This architecture evades several manufacturing challenges by allowing single-side fabrication and widening the class of 2D electron gas that may be used, such as the surface states of bulk semiconductors. Furthermore, it naturally allows one to trap and manipulate Majorana fermions through the application of currents. Thus, this structure may lead to the development of a circuit that enables fully electrical manipulation of topologically-protected quantum memory. To reveal these exotic Majorana zero modes, I also proposed an interference scheme to detect Majorana fermions that is broadly applicable to any 2D topological superconductor platform.

Coulomb drag and tunneling studies in quantum Hall bilayers

The bilayer quantum Hall state at total filling factor ν_T=1, where the total electron density matches the degeneracy of the lowest Landau level, is a prominent example of Bose-Einstein condensation of excitons. A macroscopically ordered state is realized where an electron in one layer is tightly bound to a "hole" in the other layer. If exciton transport were the only bulk transportmechanism, a current driven in one layer would spontaneously generate a current of equal magnitude and opposite sign in the other layer. The Corbino Coulomb drag measurements presented in this thesis demonstrate precisely this phenomenon.

Excitonic superfluidity has been long sought in the ν_T=1 state. The tunneling between the two electron gas layers exihibit a dc Josephson-like effect. A simple model of an overdamped voltage biased Josephson junction is in reasonable agreement with the observed tunneling I-V. At small tunneling biases, it exhibits a tunneling "supercurrent". The dissipation is carefully studied in this tunneling "supercurrent" and found to remain small but finite.

Current dependence of the energy gap in superconductors : a direct measurement

From the tunneling characteristics of a tin-tin oxide-lead junction, a direct measurement has been made of the energy-gap variation for a superconductor carrying a current in a compensated geometry. Throughout the region investigated – several temperatures near T_c and down to a reduced temperature t = 0.8 –the observed current dependence agrees quite well with predictions based on the Ginzburg-Landau-Gor’kov theory. Near T_c the predicted temperature dependence is also well verified, though deviations are observed at lower temperatures; even for the latter, the data are internally consistent with the temperature dependence of the experimental critical current. At the lowest temperature investigated, t = 0.8, a small “Josephson” tunneling current allowed further a direct measurement of the electron drift velocity at low current densities. From this, a preliminary experimental value of the critical velocity, believed to be the first reported, can be inferred in the basis of Ginzburg-Landau theory. For tin at t = 0.8, we find v_c = 87 m/sec. This value does not appear fully consistent with those predicted by recent theories for superconductors with short electronic mean-free-paths.

Experimental studies of weak superconductivity

Experimental investigations were made of the nature of weak superconductivity in a structure having well-defined, controllable characteristics and geometry. Controlled experiments were made possible by using a thin-film structure which was entirely metallic and consisted of a superconducting film with a localized section that was weak in the sense that its transition temperature was depressed relative to the rest of the film. The depression of transition temperature was brought about by underlaying the superconductor with a normal metal.

The DC and AC electrical characteristics of this structure were studied. It was found that this structure exhibited a non-zero, time-average supercurrent at finite voltage to at least .2 mV, and generated an oscillating electric potential at a frequency given by the Josephson relation. The DC V-I characteristic and the amplitude of the AC oscillation were found to be consistent with a two- fluid (normal current-supercurrent) model of weak super-conductivity based on e thermodynamically irreversible process of repetitive phase-slip, and featuring a periodic time dependence in the amplitude of the superconducting order parameter.

The observed linewidth of the AC oscillation could be accounted for by incorporating Johnson noise in the two-fluid model.

Experimentally it was found that the behavior of a short (length on the order of the coherence distance) weak superconductor could be characterized by its critical current and normal-state resistance, and an empirical expression was obtained for the time dependence of the super-current and voltage.

It was found that the results could not be explained on the basis of the theory of the Josephson junction.

Efeitos benéficos da rosuvastatina na estrutura renal de ratos espontaneamente hipertensos (SHR)

A incidência de doenças renais crônicas está aumentando no mundo, e há uma grande necessidade de identificar as terapias capazes de deter ou reduzir a progressão da doença. Há crescente evidência clínica e experimental de que as estatinas poderiam desempenhar um papel terapêutico. Recentes estudos clínicos e experimentais têm mostrado que as estatinas têm "efeitos pleiotrópicos", além da modulação lipídica. Estudos têm avaliado os efeitos das estatinas sobre a progressão da doença renal crônica, mas os resultados são controversos. Estudos ultra-estruturais em humanos e em ratos demonstraram a presença de junções GAP dentro de todas as células do glomérulo e os podocitos demonstraram conter principalmente conexina-43 (Cx-43). O presente estudo tem como objetivo observar os efeitos da rosuvastatina na estrutura e ultra-estrutura renal e a expressão glomerular de Cx-43 em ratos normotensos (WKY) e em ratos espontaneamente hipertensos (SHR). O foco do estudo foi avaliar os efeitos pleiotrópicos da rosuvastatina em rins de animais hipertensos normocolesterolêmicos. Os ratos foram divididos aleatoriamente em quatro grupos: WKY-C: animais normotensos que não receberam rosuvastatina; WKY-ROS: animais normotensos que receberam rosuvastatina 20mg/kg/dia por gavagem orogástrica; SHR-C: animais hipertensos que não receberam rosuvastatina; SHR-ROS: animais hipertensos que receberam rosuvastatina, como descrito no grupo WKY-ROS. Os animais dos grupos SHR-C e SHR-ROS apresentaram níveis de pressão arterial maiores que os animais dos grupos WKY-C e WKY-Ros. A massa corporal dos grupos de animais não diferiram significativamente durante o experimento. Não houve diferença nos níveis sanguíneos de uréia, creatinina, ácido úrico e creatinafosfoquinase entre os animas dos grupos estudados. No entanto, houve um aumento da excreção de proteína de 24 horas nos animais do grupo SHR-C. Houve um aumento na área capsular nos animais do grupo SHR-C. Por microscopia eletrônica de transmissão observou-se que nos animais SHR-C a barreira de filtração glomerular, o diafragma de fenda e os podócitos estão alterados exibindo os vacúolos nos podócitos e pedicelos mais curtos e mais espessos. Por microscopia eletrônica de varredura, os animais SHR-C exibiram pedicelos mais afilados, curtos e tortuosos. Um aumento da imunofluorescência para Cx-43 foi observada em células epiteliais viscerais dos glomérulos dos animais do grupo WKY-ROS e nas células parietais e viscerais dos glomérulos dos animais do grupo SHR-ROS, se comparado com os grupos WKY-C e SHR-C. Em conclusão, podemos supor que o efeito pleiotrópico renal da rosuvastatina pode ser uma ferramenta terapêutica para melhorar a estrutura e conseqüentemente a função renal em indivíduos hipertensos.

Efeitos da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade na morfologia renal de ratos normotensos e espontaneamente hipertensos (SHR)

Desordens do sistema renal podem ser as causas da hipertensão arterial, a qual pode, por sua vez, causar doenças renais. A pressão sanguínea elevada é muito comum também nas doenças crônicas dos rins, e é, além disso, um conhecido fator de risco para uma mais rápida progressão da falha renal. A incidência de doenças renais crônicas está aumentando no mundo, e há uma grande necessidade de identificar as terapias capazes de deter ou reduzir a progressão da doença. Há crescente evidência de que as estatinas poderiam desempenhar um papel terapêutico. Além disso, tem sido demonstrado que a atividade física melhora a função renal em pacientes. Estudos ultra-estruturais em humanos e em ratos demonstraram a presença de junções gap dentro de todas as células do glomérulo e os podócitos demonstraram conter principalmente conexina-43 (Cx-43). O presente estudo tem como objetivo observar os efeitos da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade na estrutura e ultra-estrutura renal e na expressão glomerular de Cx-43 em ratos normotensos (WKY) e em ratos espontaneamente hipertensos (SHR). Os ratos foram divididos aleatoriamente em oito grupos: WKY-C: animais normotensos que não receberam rosuvastatina; WKY-ROS: animais normotensos que receberam rosuvastatina 20mg/kg/dia por gavagem orogástrica; SHR-C: animais hipertensos que não receberam rosuvastatina; SHR-ROS: animais hipertensos que receberam rosuvastatina, como descrito no grupo WKY-ROS; SED-WKY: animais normotensos sedentários; EX-WKY: animais normotensos exercitados; SED-SHR: animais hipertensos sedentários; e, EX-SHR: animais hipertensos exercitados. Os animais dos grupos SHR-C, SHR-ROS e SED-SHR apresentaram níveis de pressão arterial maiores que os animais dos grupos WKY-C, WKY-ROS, SED-WKY, EX-WKY e EX-SHR. A massa corporal dos grupos de animais não diferiram significativamente durante o experimento. Não houve diferença nos níveis sanguíneos de uréia, creatinina, ácido úrico e creatinafosfoquinase entre os animas dos grupos estudados. No entanto, houve um aumento da excreção de proteína de 24 horas nos animais do grupo SHR-C. Houve um aumento na área capsular nos animais do grupo SHR-C. Por microscopia eletrônica de transmissão observou-se que nos animais SHR-C e SED-SHR a barreira de filtração glomerular, o diafragma de fenda e os podócitos estão alterados exibindo os vacúolos nos podócitos e pedicelos mais curtos e mais espessos. Por microscopia eletrônica de varredura, os animais SHR-C e SED-SHR exibiram pedicelos mais afilados, curtos e tortuosos. Um aumento da imunofluorescência para Cx-43 foi observada em células epiteliais viscerais dos glomérulos dos animais do grupo WKY-ROS e nas células parietais e viscerais dos glomérulos dos animais do grupo SHR-ROS, se comparado com os grupos WKY-C e SHR-C. Por outro lado, os animais dos grupos SED-SHR e EX-SHR exibiram diminuição da expressão de Cx-43, comparados aos animais SED-WKY e EX-WKY. Em conclusão, podemos supor que os efeitos renais da rosuvastatina e da atividade física de baixa intensidade podem ser ferramentas terapêuticas para melhorar a estrutura e conseqüentemente a função renal em indivíduos hipertensos

Marco Lucchesi e Os olhos do deserto: a experiência poética do caminhante

Marco Lucchesi, em Os olhos do deserto (2000), empreende uma dupla viagem: a primeira é física, pelas altitudes do deserto oriental; a outra é interior, marcada pela sensibilidade e pelo dizer poético. A diversidade de paisagens confrontadas demandou variadas travessias teóricas. De Gaston Bachelard a Néstor Canclini, passando por Georges Bataille, Stuart Hall e Philippe Lejeune, a análise se desenvolveu de forma dialógica, articulando como campos investigativos principais: o diário de viagem, a experiência do viajante pelo deserto e o imaginário oriental que neles se projeta. Tais aproximações levam a Edgar Morin e às margens do pensamento complexo, que admite junções imprevistas pelas epistemologias tradicionais e privilegia a metáfora como referente para o inconceituável e o inefável. Os caminhos errantes e ascéticos da peregrinação relatada nesta narrativa de viagem pelas areias orientais delimitam, pois, o recorte do presente trabalho, trazendo à discussão, em um primeiro momento, a escrita diarística, a errância pelo deserto e a dimensão filosófica da caminhada. A segunda parte do trabalho focaliza a ascese realizada pelo viajante, através das tradições literária (das lailas) e iconográfica (de iluminuras e caligrafias) com que a narrativa se intertextualiza e de que resulta uma poética do narrador-caminhante, etapa de culminância da viagem, do diário e dos efeitos da leitura (ascese estética). A aqui designada, poética do não, última questão teórica da pesquisa, reflete uma epistemologia que entende o conhecimento a partir de uma perspectiva negativa. Essa negatividade interessa como possibilidade de abertura para o que ainda é desconhecido. Na verdade, ela se envia ao desconhecido através da negação do conhecido, como que apontando para além do contorno do que está encoberto. O narrador, em sua errância pelo deserto, vislumbra uma satisfação ascética pela imersão interior, capaz de reciclar os tradicionais cadernos de viagem que atravessam a literatura planetária, além de projetar singular aparição epistêmica e redimensionar a própria experiência da caminhada

Aplicações do formalismo de Keldysh ao transporte e ao bombeamento de calor em nanoestruturas

Num regime balísstico e a baixas temperaturas, a fórmula de Landauer dá uma boa descrição do transporte de calor para nano-junções conectadas a dois fios acoplados a banhos térmicos a temperaturas diferentes. Partindo de um modelo microscópico e utilizando o método de funções de Green fora do equilíbrio, é possível obter uma expressão para a condutância térmica na nano-junção equivalente a fórmula de Landauer. Esta depende dos valores das constantes de acoplamento entre os modos de fônons da região central e dos fios, além do gradiente térmico. A expressão para a condutância térmica é muito semelhante aquela obtida para a condutância elétrica. Neste trabalho nós apresentamos o método para o cálculo de grandezas relacionadas ao transporte térmico em um regime onde não há um gradiente de temperatura entre os reservatórios mas o sistema sofre uma perturbação dependente do tempo. Ou seja, com uma escolha conveniente da parametrização temporal dos termos de acoplamento entre a nano-junção e os fios é possível produzir uma corrente de calor na ausência de diferença de temperaturas entre os banhos térmicos aos quais os fios estão conectados. Esse fenômeno caracteriza o bombeamento de calor. Desenvolvemos uma teoria de transporte dependente do tempo para descrever o bombeamento. A teoria é geral, dependendo da densidade de fônons, da intensidade e dependência temporal do acoplamento. Aplicamos o formalismo em um modelo simples demonstrando que, em princípio, é possível bombear calor através de uma cadeia linear de átomos sem gradiente térmico.

Double proximity effect in lateral S-NF-S junctions

We investigate planar Josephson junctions where the intermediate spacer between the two superconductors is an hybrid structure made by a normal metal and a ferromagnet. The different behaviors of the S-N-S junctions with thicknesses of 50 nm in both Cu and Nb layers, and S-N/F-S junctions with 10 nm of Co, 50 nm of Cu and 50 nm of Nb are studied. In this way, we analyze the influence of the ferromagnetic exchange interaction on the proximity effect. A dramatic supression of the josephson critical current of the Nb-(Cu/Co)-Nb junctions is observed. We believe that the reason for this is due to the length scale of the superconducting correlations of the electrons and holes of the weak link is larger than the thickness of Cu/Co bilayer.

Efeitos da hipóxia-isquemia pré-natal durante o desenvolvimento: receptores e transportadores glutamatérgicos e comunicação celular in vitro

O cérebro infantil humano submetido à hipóxia-isquemia (HI) apresenta perda de oligodendrócitos, hipomielinização, astrogliose, alterações no desenvolvimento cortical e no comportamento motor, incluindo a paralisia cerebral. O cerebelo desempenha um importante papel no controle motor e diversos danos vêm sendo observados em humanos e animais que sofreram HI. A excitotoxicidade glutamatérgica é frequentemente associada à HI e junções celulares podem ser responsáveis pela transferência de moléculas capazes de modular os danos decorrentes. Dados prévios de nosso grupo utilizando um modelo de HI pré-natal em ratos demonstraram danos permanentes na estrutura cerebelar, indicando que os efeitos deletérios da HI pré-natal podem ser mantidos até a vida adulta. O objetivo deste trabalho foi caracterizar os níveis de conexinas, receptores e transportadores de glutamato ao longo do desenvolvimento do cerebelo HI, e avaliar a configuração das junções celulares em culturas de astrócitos derivadas do cerebelo de ratos submetidos a esse modelo. Ratas no 18 dia de gestação, após anestesia, tiveram as quatro artérias uterinas obstruídas por 45 minutos (Grupo HI). Animais controle tiveram os úteros expostos sem sofrer a obstrução (Grupo SH). A gestação prosseguiu e apenas filhotes nascidos a termo foram utilizados. Os animais foram decapitados aos 2 (P2), 9 (P9), 16 (P16),23 (P23), 30 (P30), 45 (P45) e 90 (P90) dias pós-natal. Os cerebelos foram submetidos à técnica de Western blotting utilizando os anticorpos anti-NR2B, anti-GluR3, anti-EAAT1, anti-GFAP e anti-Cx43. Para a cultura de astrócitos foram utilizados cerebelos de animais P2. Após terem atingido confluência, as células foram fixadas e imunomarcadas com os anticorpos anti-Cx43, anti-GFAP, anti-nestina e anti-A2B5. Nossos resultados demonstram diferenças nos níveis de GluR3 durante o desenvolvimento do cerebelo SH e HI, havendo uma redução significativa da expressão desta subunidade no grupo HI em P9. Por outro lado, não foram verificadas alterações nos níveis de NR2B e de GFAP entre os grupos nas diferentes idades. Observou-se redução significativa de Cx43 em animais HI em P2 bem como nos astrócitos HI em cultura, os quais também apresentaram alterações morfológicas e diferenças na expressão do marcador A2B5. A alteração referente a GluR3 no grupo HI pode ser causada pela redução da arborização das células de Purkinje e pela redução no número de precursores de oligodendrócitos no cerebelo de animais HI em P9, já observadas em nosso laboratório. A diminuição de Cx43 indica que a passagem de substâncias por canais astrocitários pode estar reduzida e contribuir para a expansão dos danos persistentes descritos em HI. Alterações morfológicas e na expressão de marcadores da diferenciação de astrócitos podem refletir os potenciais efeitos de HI sobre a maturação destas células a longo-prazo. Nossos resultados apontam que a HI sistêmica pré-natal pode ser responsável por alterações que caracterizam a excitotoxicidade glutamatérgica. Ressaltamos também a importância da comunicação entre astrócitos como estratégia neuroprotetora nesta lesão.

Nineteenth-century Ship-based Catches of Gray Whales, Eschrichtius robustus, in the Eastern North Pacific

The 19th century commercial ship-based fishery for gray whales, Eschrichtius robustus, in the eastern North Pacific began in 1846 and continued until the mid 1870’s in southern areas and the 1880’s in the north. Henderson identified three periods in the southern part of the fishery: Initial, 1846–1854; Bonanza, 1855–1865; and Declining, 1866–1874. The largest catches were made by “lagoon whaling” in or immediately outside the whale population’s main wintering areas in Mexico—Magdalena Bay, Scammon’s Lagoon, and San Ignacio Lagoon. Large catches were also made by “coastal” or “alongshore” whaling where the whalers attacked animals as they migrated along the coast. Gray whales were also hunted to a limited extent on their feeding grounds in the Bering and Chukchi Seas in summer. Using all available sources, we identified 657 visits by whaling vessels to the Mexican whaling grounds during the gray whale breeding and calving seasons between 1846 and 1874. We then estimated the total number of such visits in which the whalers engaged in gray whaling. We also read logbooks from a sample of known visits to estimate catch per visit and the rate at which struck animals were lost. This resulted in an overall estimate of 5,269 gray whales (SE = 223.4) landed by the ship-based fleet (including both American and foreign vessels) in the Mexican whaling grounds from 1846 to 1874. Our “best” estimate of the number of gray whales removed from the eastern North Pacific (i.e. catch plus hunting loss) lies somewhere between 6,124 and 8,021, depending on assumptions about survival of struck-but-lost whales. Our estimates can be compared to those by Henderson (1984), who estimated that 5,542–5,507 gray whales were secured and processed by ship-based whalers between 1846 and 1874; Scammon (1874), who believed the total kill over the same period (of eastern gray whales by all whalers in all areas) did not exceed 10,800; and Best (1987), who estimated the total landed catch of gray whales (eastern and western) by American ship-based whalers at 2,665 or 3,013 (method-dependent) from 1850 to 1879. Our new estimates are not high enough to resolve apparent inconsistencies between the catch history and estimates of historical abundance based on genetic variability. We suggest several lines of further research that may help resolve these inconsistencies.

Tópicos de teoria de campos com aplicações a condensados de Bose-Einstein

A tese de doutorado apresenta uma aplicação de técnicas de teoria de campos em um sistema da matéria condensada. Motivados por experimentos em gases atômicos, apresentamos um estudo sobre misturas binárias de gases atômicos na presença de uma interação do tipo Josephson. O foco principal é o estudo de um modelo de dois campos complexos não-relativisticos com simetria O(2). Esta simetria é quebrada por interações que produzem um desbalanço nas populações das duas espécies bosônicas. Estudamos o modelo na aproximação de campo médio mais flutuações gaussianas, usando o formalismo de teoria de campos a temperatura finita em tempo imaginário. Os resultados mostram que, num certo intervalo de temperaturas, as duas espécies bosônicas condensam à mesma temperatura crítica e a fase relativa do condensado é fixa, determinada pela fase do campo externo aplicado.