Fluctuating micro-heterogeneity in water-tert-butyl alcohol mixtures and lambda-type divergence of the mean cluster size with phase transition-like multiple anomalies

Water-tert-butyl alcohol (TBA) binary mixture exhibits a large number of thermodynamic and dynamic anomalies. These anomalies are observed at surprisingly low TBA mole fraction, with x(TBA) approximate to 0.03-0.07. We demonstrate here that the origin of the anomalies lies in the local structural changes that occur due to self-aggregation of TBA molecules. We observe a percolation transition of the TBA molecules at x(TBA) approximate to 0.05. We note that ``islands'' of TBA clusters form even below this mole fraction, while a large spanning cluster emerges above that mole fraction. At this percolation threshold, we observe a lambda-type divergence in the fluctuation of the size of the largest TBA cluster, reminiscent of a critical point. Alongside, the structure of water is also perturbed, albeit weakly, by the aggregation of TBA molecules. There is a monotonic decrease in the tetrahedral order parameter of water, while the dipole moment correlation shows a weak nonlinearity. Interestingly, water molecules themselves exhibit a reverse percolation transition at higher TBA concentration, x(TBA) approximate to 0.45, where large spanning water clusters now break-up into small clusters. This is accompanied by significant divergence of the fluctuations in the size of largest water cluster. This second transition gives rise to another set of anomalies around. Both the percolation transitions can be regarded as manifestations of Janus effect at small molecular level. (C) 2014 AIP Publishing LLC.

Phonon anomalies, orbital-ordering and electronic raman scattering in iron-pnictide Ca(Fe0.97Co0.03)(2)As-2: temperature-dependent Raman study

We report inelastic light scattering studies on Ca(Fe0.97Co0.03)(2)As-2 in a wide spectral range of 120-5200 cm(-1) from 5 to 300 K, covering the tetragonal to orthorhombic structural transition as well as magnetic transition at T-sm similar to 160 K. The mode frequencies of two first-order Raman modes B-1g and E-g, both involving the displacement of Fe atoms, show a sharp increase below T-sm. Concomitantly, the linewidths of all the first-order Raman modes show anomalous broadening below T-sm, attributed to strong spin-phonon coupling. The high frequency modes observed between 400 and 1200 cm(-1) are attributed to electronic Raman scattering involving the crystal field levels of d-orbitals of Fe2+. The splitting between xz and yz d-orbital levels is shown to be similar to 25 meV, which increases as temperature decreases below T-sm. A broad Raman band observed at similar to 3200 cm(-1) is assigned to two-magnon excitation of the itinerant Fe 3d antiferromagnet.

Octahedral distortion induced magnetic anomalies in LaMn0.5Co0.5O3 single crystals

Single crystals of LaMn0.5Co0.5O3 belonging to the ferromagnetic-insulator and distorted perovskite class were grown using a four-mirror optical float zone furnace. The as-grown crystal crystallizes into an orthorhombic Pbnm structure. The spatially resolved 2D Raman scan reveals a strain-induced distribution of transition metal (TM)-oxygen (O) octahedral deformation in the as-grown crystal. A rigorous annealing process releases the strain, thereby generating homogeneous octahedral distortion. The octahedra tilt by reducing the bond angle TM-O-TM, resulting in a decline of the exchange energy in the annealed crystal. The critical behavior is investigated from the bulk magnetization. It is found that the ground state magnetic behavior assigned to the strain-free LaMn0.5Co0.5O3 crystal is of the 3D Heisenberg kind. Strain induces mean field-like interaction in some sites, and consequently, the critical exponents deviate from the 3D Heisenberg class in the as-grown crystal. The temperature-dependent Raman scattering study reveals strong spin-phonon coupling and the existence of two magnetic ground states in the same crystal. (C) 2014 AIP Publishing LLC.

Pressure-induced structural phase transitions and phonon anomalies in ReO3: Raman and first-principles study

We report high-pressure Raman-scattering studies on single-crystal ReO3 up to 26.9 GPa at room temperature, complemented by first-principles density functional calculations to assign the modes and to develop understanding of the subtle features of the low-pressure phase transition. The pressure (P) dependence of phonon frequencies (omega) reveals three phase transitions at 0.6, 3, and 12.5 GPa with characteristic splitting and changes in the slope of omega(P). Our first-principles theoretical analysis confirms the role of the rotational modes of ReO6, M-3, to the lowest pressure structural transition, and shows that the transition from the Pm3m to the Im3 structure is a weak first-order transition, originating from the strong anharmonic coupling of the M-3 modes with the acoustic modes (strain).

Cell Reprogramming, IPS Limitations, and Overcoming Strategies in Dental Bioengineering

8 p.

Manipulating spectral anomalies of focused pulses in a medium with electromagnetically induced transparency

We study the possibility of manipulating the focusing properties of a medium with electromagnetically induced transparency. In the focal region of focused ultraslow light pulses, the spectral anomalous behaviors can be actively modified by varying the control field intensity. Unlike the case in free space, we find in slow light focusing that the spectrum bandwidth of the incident field needed to produce observable spectral changes can be reduced by several orders. Numerical simulations with accessible parameters clearly show that spectral anomalies of focused mu s pulses are observable.

Comparação in vitro do desgaste dental em função da dureza de três diferentes tipos de materiais antagonistas

O objetivo deste estudo foi comparar in vitro o desgaste dental de pré-molares (PM) e molares (M) e sua relação com o valor de dureza Vickers dos materiais utilizados como antagonistas em uma máquina de abrasão simulada para provocar o desgaste nos dentes testados. Os materiais antagonistas utilizados foram VeraBond II (liga de Ni-Cr), Solidex (resina composta) e IPS Empress 2 (cerâmica). Para cada ensaio de dureza, foram preparados seis corpos-de-prova de cada material, os quais foram polidos sob refrigeração, com ciclo de 20 min para cada granulação. Num microdurômetro (HMV-2), foram realizadas três mossas por quadrante, cada uma sob carga de 19,614 N por 30 s, totalizando 12 mossas de base quadrada com ângulo de 136 entre os planos. O teste de abrasão foi realizado numa máquina simuladora de abrasão, freqüência de 265 ciclos/min e 4,4 Hz, com um percurso do antagonista de 10 mm à velocidade de 88 mm/s. Cada dente foi testado em oposição a um antagonista (foram 6 pares dente/material para cada grupo), em água deionizada, sob carga de 5 N, por 150 min, num total de 39.750 ciclos. Foram utilizados dezenove dentes 1 pré-molares, dezenove 3 molares e confeccionados doze antagonistas em cada material em forma de pastilha. Cada grupo de seis dentes foi testado em oposição a seis antagonistas do mesmo material. Ademais, um dente 1 pré-molar (PM) e um dente 3 molar (M) foram testados em oposição ao Plexiglass. Com relação ao desgaste do esmalte dentário (PM+M) segundo o material antagonista, o teste de Kruskal-Wallis evidenciou diferença significativa com p-valor < 0,001 e o teste de Mann-Whitney evidenciou diferença significativa nas comparações PM+M/resina X PM+M/metal (p-valor < 0,001), PM+M/resina X PM+M/cerâmica (p-valor < 0,001) e PM+M/metal X PM+M/cerâmica (p-valor = 0,002). A análise isolada, considerando pré-molares e molares separadamente, encontrou diferença significativa em relação ao desgaste do esmalte dentário no teste de Kruskall-Wallis, porém não detectou diferença significativa no teste de comparação múltipla Mann-Whitney quando comparou o desgaste sofrido pelo PM/metal em relação ao PM/cerâmica. Em relação à dureza Vickers detectou-se diferença significativa da dureza dos materiais no teste de Kruskall-Wallis (p-valor < 0,001) e também no teste de Mann-Whitney nas comparações múltiplas com p-valor = 0,002. Comparando-se a dureza com a perfilometria, observou-se uma correlação estatisticamente significativa (p ≤ 0,05) na correlação negativa (ρ= -0,829) entre a dureza do metal como material antagonista e o desgaste do esmalte dentário do dente molar. Os resultados sugeriram que todo material restaurador indireto estudado causou desgaste ao esmalte dentário quando submetido a forças de simulação de abrasão com carga. Embora tenha sido observada correlação entre dureza e resistência à abrasão, essa correlação foi pouco significativa.

Lattice anomalies and magnetic states in Fe_5Si_3-Mn_5Si_3 alloys

The lattice anomalies and magnetic states in the (Fe_100-xMn_x)₅Si₃ alloys have been investigated. Contrary to what was previously reported, results of x-ray diffraction show a second phase (α') present in Fe-rich alloys and therefore strictly speaking a complete solid solution does not exist. Mössbauer spectra, measured as a function of composition and temperature, indicate the presence of two inequivalent sites, namely 6(g) site (designated as site I) and 4(d) (site II). A two-site model (TSM) has been introduced to interpret the experimental findings. The compositional variation of lattice parameters a and c, determined from the x-ray analysis, exhibits anomalies at x = 22.5 and x = 50, respectively. The former can be attributed to the effect of a ferromagnetic transition; while the latter is due to the effect of preferential substitution between Fe and Mn atoms according to TSM.

The reduced magnetization of these alloys deduced from magnetic hyperfine splittings has been correlated with the magnetic transition temperatures in terms of the molecular field theory. It has been found from both the Mössbauer effect and magnetization measurements that for composition 0 ≤ x ˂ 50 both sites I and II are ferromagnetic at liquid-nitrogen temperature and possess moments parallel to each other. In the composition range 50 ˂ x ≤ 100 , the site II is antiferromagnetic whereas site I is paramagnetic even at a temperature below the bulk Néel temperatures. In the vicinity of x = 50 however, site II is in a state of transition between ferromagnetism and antiferromagnetism. The present study also suggests that only Mn in site II are responsible for the antiferromagnetism in Mn₅Si₃ contrary to a previous report.

Electrical resistance has also been measured as a function of temperature and composition. The resistive anomalies observed in the Mn-rich alloys are believed to result from the effect of the antiferromagnetic Brillouin zone on the mobility of conduction electrons.

Avaliação in vitro do efeito remineralizante de diferentes princípios bioativos no esmalte dental bovino submetido à erosão

O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar por meio da fluorescência de Raios X, oefeito remineralizante de dois diferentes princípios bioativos contidos no Desensibilize Nano P (nanopartículas de hidroxiapatita de cálcio) e no GC Tooth Mousse (CPP-ACP,fosfopeptídios de caseína e fosfato de cálcio amorfo) assim como da saliva artificial e do fluoreto de sódio gel neutro no esmalte dental bovino submetido a desafio erosivo. Foram utilizados 20 incisivos bovinos, seccionados na linha amelo-cementária, fixados em resina epóxi e padronizados pela planificação da superfície. Foram obtidos 20 corpos de prova (CP) que foram divididos aleatoriamente em 4 grupos. Todos os dentes foram avaliadosinicialmente para a obtenção da contagem dos elementos fósforo (P), cálcio (Ca) e estrôncio (Sr) interpretados a partir de um espectro de Fluorescência de Raios X obtidos pelo Artax 800. Após uma semana da medição inicial, cada grupo de amostras foi imerso em uma solução de 10 ml de ácido cítrico a 2% (pH 2,6) por 90 minutos. Imediatamente após obtenção dos espectros dos dentes submetidos ao desafio erosivo, cada grupo recebeu seus tratamentos correspondentes. Grupo 1 (Saliva) - saliva; Grupo 2 (Flúor) - Flúor; Grupo 3 (Nano P) - Desensibilize Nano P; Grupo 4 (Recaldent) - GC Tooth Mousse. A leitura e os tratamentos eram realizados a cada sete dias sendo repetidos por de 3 semanas. Foi utilizado inicialmente o teste de Bonferroni para comparação das médias de P, Ca e Sr dentro de cada grupo, com um nível de significância de 0,05 (p=0,05), que demonstrou remineralização efetiva na terceira semana de tratamento no grupo Nano P. Posteriormente foi utilizado o teste T-Student para comparação das médias de P, Ca e Sr entre os diferentes grupos, também com um nível de significância de 0,05 (p=0,05). O grupo Nano P foi mais efetivo do que todos os outros grupos e o grupo Saliva menos efetivo que Fluor e Recaldent após três semanas de tratamento. Nestas condições expirimentais in vitro a pasta Desensibilize Nano P foi eficaz noprocesso de remineralização dental desde a primeira semana de tratamento e estável após 3 semanas de tratamento do que os tratamentos com Saliva, Flúor e GC Tooth Mousse.

Spectral anomalies of focused hollow Gaussian beams at the geometrical focal plane

On the basis of diffraction integral and the expansion of the hard-aperture function into a finite series of complex Gaussian functions, an approximate expression for spatially fully coherent polychromatic hollow Gaussian beams passing through aperture lens is obtained. Detailed numerical results indicate that remarkable spectral changes always occurs near the points where the field amplitude has zero value. The effects of truncation parameter, Fresnel number and the beam order on spectral shifts and spectral switches are investigated numerically. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Development of osteoinductive Si-based coatings to improve dental implants' performance

290 p.