Non-Markovian Dynamics of the Spin-Boson Model

Avointen kvanttisysteemien teoria tutkii, miten vuorovaikutus laajan ympäristön kanssa muuttaa kvanttisysteemin dynamiikkaa. Kaikki kvanttisysteemit ovat pohjimmiltaan avoimia, joten tällaisten systeemien ymmärtäminen on välttämätöntä kvanttimaailman ymmärtämiseksi. Spin-bosoni -malli kuvaa avointa kaksitasosysteemiä, joka vuorovaikuttaa bosoneista koostuvan ympäristön kanssa. Useat fysikaaliset systeemit käyttäytyvät kaksitasosysteemin tavoin matalissa lämpötiloissa, jonka vuoksi spin-bosoni -mallilla on merkittävä rooli avointen kvanttisysteemien tutkimuksessa. Tutkielman ensimmäinen luku käsittelee yleistä avointen kvanttisysteemien teoriaa ja menetelmiä ei-Markovisen liikeyhtälön johtamiseksi. Ei-Markovinen liikeyhtälö kuvaa ympäristöstä systeemiin takaisin virtaavan informaation vaikutusta systeemin dynamiikkaan. Toisessa luvussa on johdettu spin-bosoni -mallille ei-Markovinen liikeyhtälö ja tarkasteltu spin-systeemin dynamiikkaa joissain erityistapauksissa. Kolmannessa luvussa on esitelty kvanttihyppymenetelmiä avointen systeemien dynamiikan ratkaisemiseksi ja sovellettu ei-Markovisten kvanttihyppyjen teoriaa spinbosoni -mallin tutkimiseksi. Ei-Markovisten kvanttihyppyjen teoriaa käyttämällä voidaan selittää spin-systeemin tiheysmatriisin populaatioissa ja koherensseissa havaittavien ei-Markovisten efektien alkuperä käännettyjen kvanttihyppyjen avulla. Tutkielman viimeisessä osassa esitellään muutamia spin-bosoni -mallin sovellutuksia fysiikan eri alueilta.

Development and validation of an alternative titration method for the determination of sulfate ion in indinavir sulfate

A simple and rapid precipitation titration method was developed and validated to determine sulfate ion content in indinavir sulfate raw material. 0.1 mol L-1 lead nitrate volumetric solution was used as titrant employing potentiometric endpoint determination using a lead-specific electrode. The United States Pharmacopoeia Forum indicates a potentiometric method for sulfate ion quantitation using 0.1 mol L-1 lead perchlorate as titrant. Both methods were validated concerning linearity, precision and accuracy, yielding good results. The sulfate ion content found by the two validated methods was compared by the statistical t-student test, indicating that there was no statistically significant difference between the methods.

Optical and microstructural properties of MgF2 UV coatings grown by ion beam sputtering process

The optical, mechanical, and microstructural properties of MgF2 single layers grown by ion beam sputtering have been investigated by spectrophotometric measurements, film stress characterization, x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), x-ray diffraction, and transmission electron microscopy. The deposition conditions, using fluorine reactive gas or not, have been found to greatly influence the optical absorption and the stress of the films as well as their microstructure. The layers grown with fluorine compensation exhibit a regular columnar microstructure and an UV-optical absorption which can be very low, either as deposited or after thermal annealings at very low temperatures. On the contrary, layers grown without fluorine compensation exhibit a less regular microstructure and a high ultraviolet absorption which is particularly hard to cure. On the basis of calculations, it is shown that F centers are responsible for this absorption, whereas all the films were found to be stoichiometric, in the limit of the XPS sensitivity. On the basis of external data taken from literature, our experimental curves are analyzed, so we propose possible diffusion mechanisms which could explain the behaviors of the coatings.

Espectroscopia Mössbauer na caracterização de compostos ferrosos em solos e sua relação com retenção de fósforo

The chemical role of iron-bearing compounds on the dynamics of phosphorus in selected Brazilian latosols was investigated. The iron oxides were characterized in an attempt to assess their main chemical-mineralogical properties influencing the ion sorption mechanisms in those pedosystems. It was found that increasing total iron contents tend to increase the phosphorus adsorption capacity in the selected soils. 110 K-Mössbauer data reveal that the dominant iron oxides are hematite and goethite. Particularly for the yellower soil samples some prominent doublets, more certainly due to superparamagnetic relaxation, may be assigned to corresponding fractions of relatively small-sized particles.

Highly selective transport of mercury(II) ion through a bulk liquid membrane

In this work carrier-facilitated transport of mercury(II) against its concentration gradient from aqueous 0.04 M hydrochloric acid solution across a liquid membrane containing isopropyl 2-[(isopropoxycarbothiolyl)disulfanyl]ethane thioate (IIDE) as the mobile carrier in chloroform has been investigated. Sodium thiocyanate solution (1.6 M) was the most efficient receiving phase agent among several aqueous reagents tested. Various parameters such as investigated. Under optimum conditions the transport of Hg(II) across the liquid membrane is more than 97% after 2.5 h. The carrier, IIDE, selectively and efficiently could able to transport Hg (II) ions in the presence of other associated metal ions in binary systems.

Determination of nitrate in lettuce by ion chromatography after microwave water extraction

Lettuce is worldwide known as the most important vegetable. In this context, most farmers are searching new techniques for best quality products including hydropony. However, nitrate is of great concern, since it has a negative impact on human metabolism. The main objective of the present work was to evaluate the nitrate content of lettuce produced by conventional and hydroponic systems. The determination was conducted by ion chromatography and a new method of extraction was tested using microwave oven digestion. The results indicated that nitrate level produced in the conventional system was lower than in the hydroponic system.

Quantum dynamics of the parabolic model

Kvanttimekaniikan teoriassa suljettuja, ympäristöstään eristettyjä systeemejä koskevat tulokset ovat hyvin tunnettuja. Eräs tärkeä erityispiirre tällaisille systeemeille on, että niiden aikakehitys on unitaarista. Oletus siitä, että systeemi on suljettu, on osaltaan tietysti vain yksinkertaistus. Käytännössä kaikki kvanttimekaaniset systeemit vuorovaikuttavat ympäristönsä kanssa ja tästä johtuen niiden dynamiikka monimutkaistuu oleellisesti. Kuitenkin tietyissä tapauksissa systeemin aikakehitys voidaan ratkaista, ainakin approksimatiivisesti. Tärkeimpinä esimerkkeinä on ympäristön joko nopea tai erittäin hidas muutos kvanttisysteemin ominaiseen aikaskaalaan verrattuna. Näistä erityisesti jälkimmäinen on käyttökelpoinen oletus monissa fysikaalisissa tilanteissa. Tällöin voidaan suorittaa niin sanottu adiabaattinen approksimaatio. Sen mukaan systeemi, joka on aikakehityksen generoivan Hamiltonin operaattorin ominaistilassa, pysyy vastaavassa ominaistilassa ympäristön muuttuessa äärettömän hitaasti, mikäli systeemin eri energiatasot eivät leikkaa toisiaan. Todellisissa tilanteissa muutos ei tietenkään voi olla äärettömän hidasta ja myös energiatasojen leikkaukset ovat mahdollisia, jolloin tapahtuu transitio eri ominaistilojen välillä. Energiatasojen leikkauksilla on oleellisia vaikutuksia erittäin monissa fysikaalisissa prosesseissa ja niitä kuvaamaan on luotu monia malleja kvanttimekaniikan alkuajoista lähtien aina tähän päivään saakka. Nykyinen teknologinen kehitys on avannut uudenlaisen mahdollisuuden ilmiön kokeelliseen varmentamiseen ja hyödyntämiseen. Tämän vuoksi kyseisten mallien dynamiikan ja erityisesti energiatasojen useiden peräkkäisten leikkausten aiheuttamien koherenssi-ilmiöiden selvittäminen on tärkeää. Tässä työssä käsitellään kvanttimekaanisia kaksitasosysteemejä, joissa esiintyy energiatasojen leikkauksia sekä niiden pitkän aikavälin dynamiikkaa. Tutkielmassa perehdytään tarkemmin kahteen tiettyyn malliin. Näistä ensimmäinen, Landau-Zener -malli, on tunnetuin ja sovelluksissa käytetyin malli. Kuitenkin erityisen mielenkiinnon kohteena on niin kutsuttu parabolinen malli, jolle johdetaan eri approksimaatioita käyttäen asymptoottiset transitiotodennäköisyydet eri tilojen välille. Näitä verrataan numeerisiin tuloksiin.