Nonlinear propagation of ultraslow pulses in media with electromagnetically induced transparency

The nonlinear behavior of a probe pulse propagating in a medium with electromagnetically induced transparency is studied both numerically and analytically. A new type of nonlinear wave equation is proposed in which the noninstantaneous response of nonlinear polarization is treated properly. The resulting nonlinear behavior of the propagating probe pulse is shown to be fundamentally different from that predicted by the simple nonlinear Schrodinger-like wave equation that considers only instantaneous Kerr nonlinearity. (c) 2005 Optical Society of America.

Efeito do selamento dentinário imediato na resistência de união de restaurações cerâmicas

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do selamento dentinário imediato na cimentação definitiva de restaurações cerâmicas (Empress2Ivoclar Vivadent), levando em consideração a influência de diferentes métodos de remoção dos restos de cimento provisório da superfície dentinária previamente selada. Para isso foram utilizados 72 molares, hígidos, conseguidos no banco de dentes da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Os dentes foram divididos em nove grupos, os três primeiros serviram como grupo controle, onde não houve contaminação com nenhum cimento provisório, sendo eles: G1, onde o selamento e a cimentação definitiva foram feitas 15 dias após a confecção dos preparos cavitários; G2, onde o selamento dentinário foi feito imediatamente após o preparo e a cimentação definitiva após 15 dias; G3, onde o preparo, selamento e cimentação definitiva foram feitos no mesmo momento. Os próximos grupos foram os do selamento tardio, onde o sistema adesivo foi aplicado somente no momento da cimentação. Nestes grupos, após o preparo foram cimentadas restaurações provisórias com um cimento livre de eugenol (Temp BondNE) e após 15 dias as restaurações provisórias foram removidas e os restos de cimento limpos com diferentes métodos: G4: remoção com instrumento manual; G5: remoção com jato de bicarbonato; G6: remoção com pontas de ultra-som; após esta limpeza o sistema adesivo foi aplicado e as restaurações cerâmicas cimentadas. Por último foram os grupos do selamento dentinário imediato, onde o sistema adesivo foi aplicado imediatamente após a confecção dos preparos cavitários e em seguida foi feita a cimentação das restaurações provisórias. Após 15 dias as restaurações provisórias foram removidas, os restos de cimento foram limpos com os diferentes métodos: G7: remoção com instrumento manual; G8: remoção com jato de bicarbonato; G9: remoção com pontas de ultra-som. Após a limpeza as restaurações cerâmicas foram cimentadas. Para todos os grupos o sistema adesivo utilizado foi o Optibond FL Kerr e o cimento resinoso foi o Rely X ARC3M/ESPE. Vinte e quatro horas após as cimentações cerâmicas os corpos de prova foram submetidos ao ensaio mecânico de push out em uma máquina de ensaios universais EMIC DL. Os valores de resistência de união foram obtidos em KgF, convertidos em MPa e analisados estatisticamente. O teste de ANOVA mostrou que houve diferença estatisticamente significante entre os grupos (p≤0,05) e em seguida o t-teste mostrou que a técnica do selamento imediato resultou nos melhores valores de resistência de união. Por último, o teste de comparações múltiplas Student-Newman-Keuls (Teste SNK) mostrou que o método de limpeza dos restos de cimento provisório da superfície dentinária apresenta influência na resistência de união das restaurações cerâmicas. Com base nos resultados pôde-se concluir que a técnica do selamento imediato promoveu maior resistência adesiva para as restaurações cerâmicas e quanto ao método de limpeza, o melhor resultado, independente da técnica adesiva utilizada, foi a remoção com as pontas de ultrasson.

Multipole moments in general relativity and dynamical perturbations of black-hole magnetospheres

This thesis consists of two parts. In Part I, we develop a multipole moment formalism in general relativity and use it to analyze the motion and precession of compact bodies. More specifically, the generic, vacuum, dynamical gravitational field of the exterior universe in the vicinity of a freely moving body is expanded in positive powers of the distance r away from the body's spatial origin (i.e., in the distance r from its timelike-geodesic world line). The expansion coefficients, called "external multipole moments,'' are defined covariantly in terms of the Riemann curvature tensor and its spatial derivatives evaluated on the body's central world line. In a carefully chosen class of de Donder coordinates, the expansion of the external field involves only integral powers of r ; no logarithmic terms occur. The expansion is used to derive higher-order corrections to previously known laws of motion and precession for black holes and other bodies. The resulting laws of motion and precession are expressed in terms of couplings of the time derivatives of the body's quadrupole and octopole moments to the external moments, i.e., to the external curvature and its gradient.

In part II, we study the interaction of magnetohydrodynamic (MHD) waves in a black-hole magnetosphere with the "dragging of inertial frames" effect of the hole's rotation - i.e., with the hole's "gravitomagnetic field." More specifically: we first rewrite the laws of perfect general relativistic magnetohydrodynamics (GRMHD) in 3+1 language in a general spacetime, in terms of quantities (magnetic field, flow velocity, ...) that would be measured by the ''fiducial observers” whose world lines are orthogonal to (arbitrarily chosen) hypersurfaces of constant time. We then specialize to a stationary spacetime and MHD flow with one arbitrary spatial symmetry (e.g., the stationary magnetosphere of a Kerr black hole); and for this spacetime we reduce the GRMHD equations to a set of algebraic equations. The general features of the resulting stationary, symmetric GRMHD magnetospheric solutions are discussed, including the Blandford-Znajek effect in which the gravitomagnetic field interacts with the magnetosphere to produce an outflowing jet. Then in a specific model spacetime with two spatial symmetries, which captures the key features of the Kerr geometry, we derive the GRMHD equations which govern weak, linealized perturbations of a stationary magnetosphere with outflowing jet. These perturbation equations are then Fourier analyzed in time t and in the symmetry coordinate x, and subsequently solved numerically. The numerical solutions describe the interaction of MHD waves with the gravitomagnetic field. It is found that, among other features, when an oscillatory external force is applied to the region of the magnetosphere where plasma (e⁺e^-) is being created, the magnetosphere responds especially strongly at a particular, resonant, driving frequency. The resonant frequency is that for which the perturbations appear to be stationary (time independent) in the common rest frame of the freshly created plasma and the rotating magnetic field lines. The magnetosphere of a rotating black hole, when buffeted by nonaxisymmetric magnetic fields anchored in a surrounding accretion disk, might exhibit an analogous resonance. If so then the hole's outflowing jet might be modulated at resonant frequencies ω=(m/2) Ω_H where m is an integer and Ω_H is the hole's angular velocity.

On the Construction of Higher étale Regulators

We present three approaches to define the higher étale regulator maps Φ^r,n_et : H^r_et(X,Z(n)) → H^r_D(X,Z(n)) for regular arithmetic schemes. The first two approaches construct the maps on the cohomology level, while the third construction provides a morphism of complexes of sheaves on the étale site, along with a technical twist that one needs to replace the Deligne-Beilinson cohomology by the analytic Deligne cohomology inspired by the work of Kerr, Lewis, and Müller-Stach. A vanishing statement of infinite divisible torsions under Φ^r,n_et is established for r > 2n + 1.

Deposición de carbono en las superficies de películas delgadas de Fe sumergidas en tolueno en condiciones ambientales

Las nanoestructuras han sido muy estudiadas debido a su importancia en aplicaciones tecnológicas y biomédicas, como por ejemplo el recubrimiento de los sensores y biosensores. Estas necesitan ser recubiertas para su protección y/o funcionalización. Un estudio sobre las superficies de nanopartículas magnéticas y esféricas (MNPs) de Fe y Ni reveló que el tolueno actúa como catalizador de reacciones de condensación de los componentes aromáticos formando estructuras gigantes, policíclicas e irregulares, creando así una especie de recubrimiento de carbono. También se ha estudiado la posibilidad de formar recubrimientos con carbono en películas de hierro y permalloy (FeNi) en tiempos largos de tratamiento de 1 año. En el presente trabajo, debido a los resultados anteriores para las películas delgadas de hierro, se ha estudiado el desarrollo del proceso de deposición del grafeno defectuoso a temperatura ambiente, sobre las superficies de las películas delgadas de hierro en periodos de entre unos días hasta medio año aproximadamente. Se ha hecho un estudio en función del tiempo de inmersión en tolueno de las propiedades estructurales y magnéticas de las películas de hierro depositadas sobre vidrio. Las películas de hierro han sido preparadas por el método de pulverización catódica y después sumergidas en tolueno. Las técnicas utilizadas para la caracterización estructural han sido, la difracción de Rayos-X, los estudios de microscopia electrónica de barrido (SEM) y la perfilómetría. La caracterización magnética se ha hecho con un magnetómetro de Kerr (MOKE) y un magnetómetro vibrante (VSM). Las muestras cristalizaban en el sistema cúbico FCC del grupo espacial Fm-3m, con parámetro de celda de 3.5922Ǻ. El tamaño de dominio coherente para los índices de Miller (110) ha ido aumentando a lo largo del tratamiento. Para el índice de Miller (211) el tamaño de dominio coherente ha disminuido. Este comportamiento se explica tendiendo en cuenta el modelo propuesto en la literatura científica del proceso de formación de las estructuras de grafeno defectuoso. El análisis de las imágenes de SEM y los correspondientes datos de la emisión de Rayos-X han confirmado la presencia del carbono en la superficie. La cantidad del carbono en la superficie de las películas de hierro aumenta con el incremento del tiempo de inmersión en tolueno. Ha sido posible detectar la presencia del carbono en la superficie después de 9 días de inmersión (por lo tanto, el proceso de las estructuras policíclicas e irregulares es relativamente rápido). La deposición del carbono no resulta en una formación de estructura uniforme, así que cuanto más largo es el tratamiento, más complicadas son las estructuras. Como resultado del tratamiento superficial durante aproximadamente medio año, se observa un aumento de rugosidad de un micrómetro aproximadamente. La diferencia entre las medidas de MOKE y VSM para el campo coercitivo y la remanencia, se explica teniendo en cuenta el proceso de oxidación de la superficie y la interacción de algunas partes de la película de hierro con el tolueno, que pueden causar la relajación de las tensiones. La imanación de saturación obtenida para las películas después del tiempo de tratamiento de 135 días es de 192 emu por gramo. La disminución de la imanación de saturación es debida a la oxidación de las películas por el contacto con la atmósfera y el tolueno. En un cálculo aproximado se ha llegado a la conclusión que dicha capa tiene un espesor de 50 nm, repartida en dos capas de 25 nm. De todo lo anterior y de la base de análisis de las propiedades estructurales y magnéticas de las películas delgadas de hierro sumergidas en tolueno para hacer el tratamiento superficial a temperatura ambiente, se concluye, que las estructuras policíclicas e irregulares de grafeno defectuoso se forman relativamente rápido. El tratamiento con el tolueno no causa muchos cambios en la estructura y en las propiedades magnéticas, se trata de procesos superficiales. La modificación in situ de películas de hierro en tolueno, puede ser candidato a método de protección y funcionalización de los sensores magnéticos.

Resistência à infiltração de glicose de quatro cimentos reparadores

O presente estudo teve como objetivo comparar a qualidade do selamento promovido por 3 cimentos reparadores endodônticos: Ceramicrete, iRoot-BP Plus e BioAggregate, com o ProRoot MTA branco, utilizando o modelo de infiltração de glicose sob pressão. 64 incisivos centrais superiores, recém-extraídos e sem tratamento endodôntico foram selecionados. A instrumentação do canal radicular foi realizada em todos os dentes com brocas Gates-Glidden e limas K-Flexofile (Dentsply Maillefer, Ballaigues Suíça), 1mm aquém do ápice. A patência foraminal foi confirmada a cada instrumento usado. Os dentes tiveram suas coroas removidas padronizando-os em 15mm de comprimento. Foi realizada apicetomia a 3mm do ápice e o preparo da cavidade retrógrada com o auxílio do ultrassom Various 350 (NSKNakanishi Inc., Tóquio, Japão) e da ponta E32D (NSKNakanishi Inc., Tóquio, Japão). As raízes foram distribuídas, randomicamente, em quatro grupos experimentais (n=15): G1Ceramicrete, G2iRoot BP Plus, G3BioAggregate e G4ProRoot MTA branco. Como controle negativo (n=2) foram utilizados dentes hígidos, e como controle positivo (n=2), dentes acessados e com patência confirmada. Os cimentos reparadores foram manipulados seguindo as recomendações do fabricante e inseridos na cavidade retrógrada utilizando a mesma ponta ultrassônica usada no preparo. As amostras foram mantidas na presença de umidade por 72h para o completo endurecimento dos materiais. As raízes foram montadas em um dispositivo de dupla-câmara selada para a infiltração da glicose. Foram utilizados 0,75ml de solução de glicose a 1Mol/L na câmara superior e 0,75ml de água destilada na câmara inferior. Os dispositivos foram conectados a um sistema de distribuição de pressão, que permitiu a infiltração de 32 amostras em uma mesma etapa. A solução de glicose foi forçada apicalmente sob uma pressão de 15psi durante 1 hora. Uma alíquota de 10l foi coletada da câmara inferior para quantificar a glicose infiltrada. A concentração de glicose foi determinada com o auxílio do Kit GlucoseHK (Megazyme, Wicklow, Irlanda) e de um espectrofotômetro de luz visível (Campsec M330, Cambridge, Reino Unido) em um comprimento de onda de 340nm. O teste não-paramétrico Kruskal-Wallis e o teste Dunns foram utilizados na análise estatística. Os resultados encontrados demonstraram que houve diferença significativa entre os grupos experimentais (p=0,0036). O BioAggregate apresentou a maior concentração de glicose-1,85(g/L), seguido do ProRoot MTA-1,2; IRoot BP-0,85 e Ceramicrete-0,75. Não houve diferença entre os três novos cimentos reparadores e o material padrão-ouro (p>0,05). Não houve diferença entre Ceramicrete e iRoot BP Plus (p>0,05), porém estes foram estatisticamente diferentes do BioAggregate (p<0,05). Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que: nenhum dos cimentos testados foi capaz de promover selamento hermético; os três novos cimentos testados não revelaram o mesmo padrão de selamento; os três novos cimentos testados revelaram um padrão de selamento semelhante a do ProRoot MTA branco; e o Ceramicrete e o iRoot BP Plus apresentaram padrão de selamento superior em comparação com o BioAggregate.

Compensation for self-focusing by use of cascade quadratic nonlinearity

We demonstrate theoretically and experimentally compensation for positive Kerr phase shifts with negative phases generated by cascade quadratic processes. Experiments show correction of small-scale self-focusing and whole-beam self-focusing in the spatial domain and self-phase modulation in the temporal domain. (C) 2001 Optical Society of America.

Analysis on the spin reorientation of GdFeCo/DyFeCo exchange-coupled double-layer films

In this paper, GdFeCo/DyFeCo exchange-coupled double-layer films used for center aperture type magnetically induced super resolution were investigated through experiments and theoretical calculation. The samples were prepared by magnetron sputtering method. The polar Kerr effect was measured to prove the spin reorientation of the readout layer. Theoretical study of magnetization profiles was performed on the basis of the mean-field theory and the continuum model. The theoretical results showed that the magnetization orientation of the readout layer changed gradually from in-plane to out-of-plane with the rise of the temperature. Theoretical analysis explained the experimental results successfully. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Super-resolution with a nonlinear thin film: Beam reshaping via internal multi-interference

In laser applications, the size of the focus spot can be reduced beyond the diffraction limit with a thin film of strong nonlinear optical Kerr effect. We present a concise theoretical simulation of the device. The origin of the super-resolution is found to be mainly from the reshaping effect due to the strongly nonlinear refraction mediated multi-interference inside the thin film. In addition, both diffraction and self-focusing effects have been explored and found negligible for highly refractive and ultrathin films in comparison with the reshaping effect. Finally, the theoretic model has been verified in experiments with single Ge2Sb2Te5 film and SiN/Si/SiN/Ge2Sb2Te2 multilayer structures. (c) 2006 American Institute of Physics.

Ultrafast non-linear optical properties of Ge20As25Se55 chalcogenide films

The non-resonant third-order non-linear optical properties of amorphous Ge20As25Se55 films were studied experimentally by the method of the femtosecond optical heterodyne detection of optical Kerr effect. The real and imaginary parts of complex third-order optical non-linearity could be effectively separated and their values and signs could be also determined, which were 6.6 x 10(-12) and -2.4 x 10(-12) esu, respectively. Amorphous Ge20As25Se55 films showed a very fast response in the range of 200 fs under ultrafast excitation. The ultrafast response and large third-order non-linearity are attributed to the ultrafast distortion of the electron orbitals surrounding the average positions of the nucleus of Ge, As and Se atoms. The high third-order susceptibility and a fast response time of amorphous Ge20As25Se55 films makes it a promising material for application in advanced techniques especially in optical switching. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Analysis on a new type magneto-optical disk for blue lasers

The conventional TbFeCo magneto-optical (MO) medium has a relatively smaller Kerr rotation angle in the blue region than in the red. With the recording wavelength gradually moving to the short wavelength, if TbFeCo is still used as recording medium, the conventional MO disk structure must be optimized to get a larger carrier to noise ratio (CNR). Sabi et al. have found that adding a metal layer attached to the TbFeCo film as thermal control layer is a useful way to get a high CNR. In this paper, we proved this through calculation, and carried out optimization of the new type of disk. Calculation results showed that the new structure is useful in preventing an excessive temperature increase, and has a better thermal response. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.