Essays on economics networks

This thesis belongs to the growing field of economic networks. In particular, we develop three essays in which we study the problem of bargaining, discrete choice representation, and pricing in the context of networked markets. Despite analyzing very different problems, the three essays share the common feature of making use of a network representation to describe the market of interest.

In Chapter 1 we present an analysis of bargaining in networked markets. We make two contributions. First, we characterize market equilibria in a bargaining model, and find that players' equilibrium payoffs coincide with their degree of centrality in the network, as measured by Bonacich's centrality measure. This characterization allows us to map, in a simple way, network structures into market equilibrium outcomes, so that payoffs dispersion in networked markets is driven by players' network positions. Second, we show that the market equilibrium for our model converges to the so called eigenvector centrality measure. We show that the economic condition for reaching convergence is that the players' discount factor goes to one. In particular, we show how the discount factor, the matching technology, and the network structure interact in a very particular way in order to see the eigenvector centrality as the limiting case of our market equilibrium.

We point out that the eigenvector approach is a way of finding the most central or relevant players in terms of the “global” structure of the network, and to pay less attention to patterns that are more “local”. Mathematically, the eigenvector centrality captures the relevance of players in the bargaining process, using the eigenvector associated to the largest eigenvalue of the adjacency matrix of a given network. Thus our result may be viewed as an economic justification of the eigenvector approach in the context of bargaining in networked markets.

As an application, we analyze the special case of seller-buyer networks, showing how our framework may be useful for analyzing price dispersion as a function of sellers and buyers' network positions.

Finally, in Chapter 3 we study the problem of price competition and free entry in networked markets subject to congestion effects. In many environments, such as communication networks in which network flows are allocated, or transportation networks in which traffic is directed through the underlying road architecture, congestion plays an important role. In particular, we consider a network with multiple origins and a common destination node, where each link is owned by a firm that sets prices in order to maximize profits, whereas users want to minimize the total cost they face, which is given by the congestion cost plus the prices set by firms. In this environment, we introduce the notion of Markovian traffic equilibrium to establish the existence and uniqueness of a pure strategy price equilibrium, without assuming that the demand functions are concave nor imposing particular functional forms for the latency functions. We derive explicit conditions to guarantee existence and uniqueness of equilibria. Given this existence and uniqueness result, we apply our framework to study entry decisions and welfare, and establish that in congested markets with free entry, the number of firms exceeds the social optimum.

Synthesis and characterization of 1,1-di-tert-butyldiazene

The synthesis and direct observation of 1,1-di-tert-butyldiazene (16) at -127°C is described. The absorption spectrum of a red solution of 1,1-diazene 16 reveals a structured absorption band with λ max at 506 run (Me_2O, -125°C). The vibrational spacing in S_1 is about 1200 cm^(-1). The excited state of 16 emits weakly with a single maximum at 715 run observed in the fluorescence spectrum (Me_2O:CD_2Cl_2, -196°C). The proton NMR spectrum of 16 occurs as a singlet at 1.41 ppm. Monitoring this NMR absorption at -94^0 ± 2°C shows that 1,1-diazene 16 decomposes with a first-order rate of 1.8 x 10^(-3) sec(-1) to form isobutane, isobutylene and hexarnethylethane. This rate is 10^8 and 10^(34) times faster than the thermal decomposition of the corresponding cis and trans 1,2-di-tert-butyldiazene isomers. The free energy of activation for decomposition of 1,1-diazene 16 is found to be 12.5 ± 0.2 kcal/mol at -94°C which is much lower than the values of 19.1 and 19.4 kcal/lmole calculated at -94°C for N-(2,2,6,6- tetramethylpiperidyl)nitrene (3) and N-(2,2,5,5- tetrarnethylpyrrolidyl)nitrene (4), respectively. This difference between 16 and the cyclic-1,1-diazenes 3 and 4 can be attributed to a large steric interaction between the tert-butyl groups in 1,1-diazene 16.

In order to investigate the nature of the singlet-triplet gap in 1,1-diazenes, 2,5-di-tert-butyl-N-pyrrolynitrene (22) was generated but was found to be too reactive towards dimerization to be persistent. In the presence of dimethylsulfoxide, however, N-pyrrolynitrene (22) can be trapped as N-(2,5-di-tert-butyl- N'-pyrrolyl)dimethylsulfoxirnine (38). N-(2,5-di-tert-butyl-N'-pyrrolyl)dimethylsulfoximine (38-d^6) exchanges with free dimethylsulfoxide at 50°C in solution, presumably by generation and retrapping of pyrrolynitrene 22.

Atlas digital: uma contribuição para o sistema de informação do município de São João de Meriti-RJ

Um Atlas Digital é um atlas que foi concebido através de técnicas computacionais e que, consequentemente, pode ser acessado através de um computador. Estruturado em um ambiente gráfico, além dos mapas, pode-se contar também com textos, fotografias, dados estatísticos, gráficos e tabelas. Por estar em meio digital existe a possibilidade de utilização de uma expressiva gama de temas, formatos e escalas. Nesta dissertação apresenta-se um protótipo de Atlas Digital como uma colaboração ao Sistema de Informação Municipal SIM, para o município de São João de Meriti, RJ. O referido SIM, que tem como meta os serviços municipais, visa atender ao próprio município, ao cidadão e a outros interessados na cidade, sendo as suas informações fundamentais para a melhoria da gestão das prefeituras. A pesquisa foi direcionada para o tema da habitabilidade, que consiste num conjunto de condições voltadas para a construção de habitat saudável, abrangendo temas físicos, psicológicos, sociais, culturais e ambientais. Dentro do tema habitabilidade, foram trabalhados os subtemas relativos a infraestrutura de abastecimento de água, esgoto, coleta de lixo, saúde e educação, esses subtemas foram confrontados entre si para uma comparação entre os bairros do município. O SIM e a habitabilidade são contemplados no plano diretor da cidade e representa uma grande parte da sustentação teórica da dissertação. A modelagem e implementação do protótipo do Atlas Digital foram feitas com auxílio de softwares gratuitos, sendo possível acessar mapas temáticos e outras informações sobre São João de Meriti

Fluid-structure Interactions of Inverted Leaves and Flags

Interactions between fluid flows and elastic bodies are ubiquitous in nature. One such phenomena that is encountered on a daily basis is the flapping and fluttering of leaves in the wind. The fluid-structure interaction that governs the physics of a leaf in the wind is poorly understood at best and has potential applications in biomechanics, vehicle design, and energy conversion. We build upon previous work on the flapping dynamics of inverted flags, which are cantilevered elastic sheets with free leading edge and fixed trailing edge that display unique large amplitude oscillatory behaviors. We model a leaf in the laboratory using modified inverted flags, experimentally probing the governing parameters behind leaf fluttering as well as shedding light on the physics behind the inverted flag phenomena. The behavior of these "inverted leaves" studied here display sensitive dependence on two biomechanically relevant parameters, stem-to-leaf rigidity and stem-to-leaf length. In addition, leaves on a tree are not often found alone. We seek to understand the complex interactions of multiple fluttering and flapping leaves by way of examining the interactions between pairs of inverted flags. Coupling through their flow fields, pairs of inverted flags exhibit striking emergent phenomena. We report these observed dynamical behaviors and the conditions upon which they arise.

Via L-arginina-óxido nítrico e insuficiência cardíaca: associação ao condicionamento físico

A insuficiência cardíaca (IC) é uma síndrome clínica de elevada incidência e com um prognóstico ruim a longo prazo. Ela é a via final comum da maioria das doenças que acometem o coração, sendo um dos mais importantes desafios clínicos na área da saúde. O óxido nítrico (NO) representa, por intermédio de sua influência sobre o endotélio e as plaquetas, um importante papel na regulação da homeostase vascular. Este gás de meia-vida curta é sintetizado a partir do aminoácido L-arginina, pela enzima NO sintase (NOS), levando à produção de guanosina monofosfato cíclica (GMPc). Estudos mostram que anormalidades na biodisponibilidade de NO em plaquetas podem contribuir para eventos trombóticos, não tendo sido ainda avaliada na IC. Na primeira parte do estudo, o objetivo foi investigar o efeito da IC na atividade e na expressão da NOS em plaquetas, no conteúdo intraplaquetário de GMPc, na agregação plaquetária, além dos parâmetros antropométricos e da composição corporal, das variáveis bioquímicas, dos aminoácidos plasmáticos, do estresse oxidativo (plasma e plaquetas) e da concentração sistêmica de marcadores inflamatórios em 15 pacientes com IC e 15 controles saudáveis. Na segunda parte do estudo, objetivou-se avaliar os efeitos do treinamento físico (TF) regular nessas mesmas variáveis (exceto a expressão da NOS) e nas variáveis hemodinâmicas e respiratórias. Para tal, foram avaliados 15 pacientes com IC que se mantiveram sedentários e 15 pacientes com IC que realizaram 30 minutos de atividade física aeróbia e treinamento contraresistência muscular localizada com pesos livres e máquinas, três vezes por semana, durante 24 semanas. Os resultados da primeira etapa do estudo demonstraram hiperagregabilidade plaquetária induzida tanto por colágeno como por ADP, com aumento do estresse oxidativo, da atividade basal da NOS e da concentração de GMPc, estando os níveis plasmáticos de L-arginina em pacientes com IC diminuído. A expressão da iNOS, estava aumentada em plaquetas de pacientes com IC em relação aos controles saudáveis.Também foi observado aumento da resposta inflamatória, com maiores níveis sistêmicos de proteína C reativa, fibrinogênio, interleucina-6 e fator de necrose tumoral α. Após o período de TF, houve aumento do VO2 máximo e a agregação plaquetária induzida tanto por colágeno quanto por ADP estava diminuída. Ocorreu um aumento dos níveis plasmáticos de L-arginina e, uma redução da atividade da NOS após o TF. Em relação ao estresse oxidativo, tanto a produção sistêmica, quanto a intraplaquetária de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARs) e a carbonilação diminuíram na presença da atividade aumentada das enzimas superóxido dismutase (SOD) e da catalase após o TF. Houve uma diminuição da resposta inflamatória, uma diminuição do colesterol total, do LDL e dos triglicerídeos e um aumento do HDL, após oTF. Nossos resultados sugerem que o TF tem efeitos antioxidantes, anti-inflamatórios e antiagregantes, que parece ser independente da produção de NO, sendo uma importante ferramenta não farmacológica no tratamento da IC

A produção do conhecimento socialmente robusto no contexto da educação e do trabalho: inserção de moradores em comunidades do Rio de Janeiro no mercado de trabalho formal

O presente trabalho tem por objetivo analisar o processo de inserção de pessoas de baixa renda moradoras em comunidades do Rio de Janeiro no mercado de trabalho formal, alunos e egressos dos cursos da Educação Profissional oferecidos no âmbito do Programa SESI Cidadania (PSC), implantado pela Federação das Indústrias do Rio de Janeiro (FIRJAN), em 12 de agosto de 2010, por meio do acordo de cooperação com o Governo do Estado do Rio de Janeiro. O objetivo do programa é levar projetos sociais para as comunidades com Unidade de Polícia Pacificadora (UPP); dentre eles, projetos educacionais com oferta gratuita de cursos na modalidade Qualificação Profissional, respaldada no Decreto n 6.635, de 5 de novembro de 2008. Por conseguinte, este estudo visa a propor iniciativas no sentido de facilitar o ingresso e a permanência dessas pessoas no mercado de trabalho formal e a geração de trabalho e renda. A experiência da autora com processos de inserção de alunos e egressos de cursos da Educação Profissional oferecidos pelo Programa SESI Cidadania sinaliza que as dificuldades enfrentadas por moradores das comunidades do Rio de Janeiro estão relacionadas às condições históricas, sociais, econômicas e culturais. Diante dessa problemática, adotamos a seguinte hipótese: as competências comportamentais, dos moradores das comunidades do Rio de Janeiro interferem na sua inserção no mercado de trabalho formal. Nesse aspecto, o foco de investigação foi verificar as competências observadas pelos profissionais de recursos humanos que interferem na inserção e permanência desses egressos nas empresas. Adotamos o conceito de competências entendido por Joel Souza Dutra (2001) bem como por alguns teóricos da Administração, que o definem como um conjunto de conhecimentos, habilidades e atitudes necessárias para que a pessoa desenvolva suas atribuições e responsabilidades. O recorte empírico se constituiu de dez empresas de pequeno, médio e grande porte sediadas na Região Metropolitana do Rio de Janeiro. A abordagem metodológica incluiu pesquisa de campo com base em dados de entrevistas semiestruturadas, sendo incorporada a técnica de análise de relato verbal. Formulamos um questionário para realização de entrevistas semidirigidas com profissionais de Recursos Humanos e dirigentes de empresas as quais nos permitiram identificar os fatores que interferem na inserção dessas pessoas no mercado de trabalho formal. As conclusões apontam dificuldades de inserção e permanência de moradores das comunidades do Rio de Janeiro no mercado de trabalho formal por aspectos relacionados à formação educacional básica, e sobretudo a competências comportamentais desenvolvidas no contexto sociocultural no qual estão inseridos, as quais se encontram desassociadas das competências comportamentais demandadas pelo mercado de trabalho formal. A relevância da pesquisa consiste na possibilidade de subsidiar a formulação de políticas públicas da Educação e do trabalho destinadas à formação profissional de pessoas de baixa renda moradoras das comunidades do Rio de Janeiro para geração de trabalho e renda.

Interações do lantânio com células livres e imobilizadas em alginato em regimes de batelada e contínuo

Este trabalho teve como objetivo descrever o potencial de biossorção de lantânio pelas microalgas Ankistrodesmus sp. e Golenkinia sp. livres e pellets de alginato de cálcio, com e sem as microalgas imobilizadas, a partir de soluções aquosas. Para isso foram realizados estudos em regime batelada e em coluna de leito fixo. Modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem e de segunda ordem e isotermas de equilíbrio de Langmuir e de Freundlich foram utilizados para a descrição quantitativa e a previsão do comportamento de adsorção do metal pelas biomassas livres e imobilizadas no sistema descontínuo. Os dados foram mais bem ajustados pelo modelo cinético de segunda ordem, com coeficientes de determinação (r2) maiores que 0,98. Foram obtidos tempos de equilibrio muito curtos, na faixa de 1-30 minutos. A isoterma de Langmuir foi a que melhor se ajustou aos dados experimentais, com valores de r2 maiores que 0,94. Foram observados valores de qmáx, isto é, a quantidade máxima de metal captado pelo biossorvente, entre 0,96 e 10,43 mmol/g. As células livres mostraram-se mais eficientes do que os pellets caracterizados com e sem os micro-organismos. Os pellets mostraram melhor potencial quando contendo microalgas imobilizadas, em comparação com eles puros. No estudo dinâmico, 12 L de solução contendo uma concentração de La (III) de 150 mmol/L ascenderam pela coluna contendo Ankistrodesmus sp. e Golenkinia sp. imobilizadas e pellets de alginato de cálcio puros durante 8 horas. No último minuto, os três biossorventes ainda apresentaram cerca de 80% de eficiência de remoção. Desta forma, o ponto de satuação não foi atingido. A rápida e alta capacidade de adsorção das microalgas revelou que sua aplicação em escala superior é possível em ambos os processos estudados, uma vez que a imobilização desses biomateriais não mudou a sua capacidade de sorção e nem o rápido contato entre o adsorvente e o soluto no processo de biossorção de lantânio

Análise de desempenho de redes p2p com protocolo push/pull para distribuição de vídeo na presença de nós não-cooperativos.

O uso de Internet para a distribuição de fluxos de vídeo tem se mostrado uma tendência atual e traz consigo grandes desafios. O alicerce sobre qual a Internet está fundamentada, comutação por pacotes e arquitetura cliente-servidor, não proporciona as melhores condições para este tipo de serviço. A arquitetura P2P (peer-to-peer) vem sendo considerada como infraestrutura para a distribuição de fluxos de vídeo na Internet. A idéia básica da distribuição de vídeo com o suporte de P2P é a de que os vários nós integrantes da rede sobreposta distribuem e encaminham pedaços de vídeo de forma cooperativa, dividindo as tarefas, e colocando à disposição da rede seus recursos locais. Dentro deste contexto, é importante investigar o que ocorre com a qualidade do serviço de distribuição de vídeo quando a infraestrutura provida pelas redes P2P é contaminada por nós que não estejam dispostos a cooperar, já que a base desta arquitetura é a cooperação. Neste trabalho, inicialmente é feito um estudo para verificar o quanto a presença de nós não-cooperativos pode afetar a qualidade da aplicação de distribuição de fluxo de vídeo em uma rede P2P. Com base nos resultados obtidos, é proposto um mecanismo de incentivo à cooperação para que seja garantida uma boa qualidade de vídeo aos nós cooperativos e alguma punição aos nós não-cooperativos. Os testes e avaliações foram realizados utilizando-se o simulador PeerSim.

Biology and Potential Use of Pacific Grenadier, Coryphaenoides acrolepis, off California

Grenadiers (family Macrouridae) are the most abundant fish on most continental slope areas worldwide. Off California the Pacific grenadier, Coryphaenoides acrolepis, occurs in relatively large numbers and may have marketing potential. This repon provides information on the biology of the species and catch results from a number of scientific cruises. Catch data on several other species found together with Pacific grenadier, panicularly sablefish, Anoplopoma fimbria, are also given. The fish were caught with a bottom trawl (15 trawls), and with free-vehicle longline gear (117 sets). The latter was a hook and line system in which the gear was dropped to the seafloor untethered to the fishing vessel, and floated to the surface, with the catch, when detachable weights were automatically released. Sablefish dominated longline catches in depths of 200-600fm (334-1,098m), while Pacific grenadier was most abundant between 600 and 1,OOOfm (1,098-1,830m). Best trawl catches of Pacific grenadier were made at depths between 615 and 675fm (1,125 and 1,235 m) and at 760fm (1,391 m). Ripe females were absent from our samples, but spent females were found during the entire year with highest numbers in the spring and early summer. Only one larva was found despite extensive sampling with plankton nets. Pacific grenadier was found to have good edible qualities by a taste-test panel, although the protein content (15 percent) and flesh yield (24 percent) were significantly lower than those of other fishes. A second species, the giant grenadier, Albatrossia pectoralis, was found to have exceptionally poor eating qualities and even lower protein content.

Efeitos da desnutrição calórica ou protéica durante a lactação na susceptibilidade à nicotina durante a adolescência de camundongos

A desnutrição durante o desenvolvimento produz alterações permanentes em diferentes sistemas de neurotransmissores, o que pode gerar modificações na respostas a drogas psicoativas. Apesar dos efeitos da desnutrição precoce no sistema colinérgico serem bem conhecidas, não existem evidências que demonstrem efeitos relacionados a susceptibilidade aos efeitos da nicotina. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da restrição protéica ou calórica durante a lactação de camundongos na susceptibilidade aos efeitos desta droga. Considerando que estudos demonstram que o consumo de tabaco freqüentemente se inicia na adolescência, investigamos neste período, os efeitos da nicotina no teste de campo aberto (CA), teste da preferência condicionada por lugar (CPP) e teste da preferência pela nicotina (PPN). Estudos sugerem que o estresse pode alterar a susceptibilidade ao uso de drogas, por isso foram avaliados os níveis séricos de corticosterona, o conteúdo de catecolaminas da medula adrenal e enzimas desta via. As mães foram randomicamente divididas nos seguintes grupos: 1) Grupo Controle (GC)- dieta padrão (23% de proteína); 2) Grupo Restrição Protéica (RP)- dieta isoenergética (8% de proteína) e 3) Grupo Restrição Calórica (RC)- dieta padrão em quantidade restrita (média de ingestão do grupo RP). A desnutrição abrangeu o período do segundo dia de vida pós-natal (PN2) até o desmame (PN21) e em PN30, foram realizados os testes comportamentais. Após o término dos testes de OP e CPP, os animais foram decapitados e o sangue e a adrenal coletados para análises endócrinas. Os animais do grupo RP e RC apresentaram menor ganho de peso e menor conteúdo de gordura retroperitoneal quando comparados aos animais GC. No teste CA, a administração de nicotina produziu um aumento da atividade locomotora nos animais GC e RP, o que não foi observado nos animais RC A desnutrição levou a uma diminuição do conteúdo de catecolaminas da adrenal em PN30. No teste CPP, apenas o GC e RC apresentaram padrão de condicionamento. Em relação ao teste da PPN, o grupo CG apresentou aumento no padrão de consumo de nicotina, o que não foi visto nos grupos RC e RP. A nicotina não afetou a função adrenal dos grupos programados. Estes resultados sugerem que a desnutrição durante a lactação ameniza os efeitos da nicotina durante a adolescência e que as alterações comportamentais dependem do padrão de desnutrição.

Efeito da restrição alimentar materna durante a lactação sobre a função ovariana da prole fêmea na puberdade e vida adulta

α.O objetivo deste estudo foi avaliar se a restrição alimentar materna durante a lactação altera a função ovariana da prole na puberdade e na vida adulta. No dia do nascimento da ninhada, as ratas foram separadas aleatoriamente nos seguintes grupos: (C) controle = dieta com 23% de proteína; (PER) restrição protéica calórica = dieta com 8% de proteína. Após o desmame, as proles tiveram livre acesso a dieta com 23% proteína e apenas os animais na fase diestro foram sacrificados com uma dose letal de pentobarbital aos 40 e 90 dias de idade. O sangue foi retirado por punção cardíaca e o soro armazendo para posterior dosagem dos níveis hormonais por radioimunoensaio. O ovário direito foi excisado, pesado e armazenado a 80C para subseqüente avaliação do receptor de androgênio (AR), das isoformas dos receptores de estrogênio (ERα, ERβ1 e ERβ2), do receptor do hormônio folículo estimulante (FSHR), do receptor do hormonio luteinizante (LHR), das isoformas dos receptores de leptina (Ob-R, Ob-Ra and Ob-Rb), e da enzima aromatase pela técnica de RT-PCR. O ovário esquerdo foi incluido em parafina, seccionado em cortes de 5 μm de espessura e processado por análise histológica de rotina, para classificação dos foliculos ovarianos. Na puberdade, o grupo PER apresentou um aumento significativo (p<0,05) no número dos folículos pré-antrais e antrais, enquanto o número de folículos primordiais, folículos de Graaf e corpo lúteo foram reduzidos significativamente (p<0,05). As concentrações sericas de estradiol (pg/ml) foram significativamente aumentadas (p<0,05). Houve aumento significativo na expressão do RNAm dos FSHR (p<0.05) e LHR (p<0.05), e diminuição significativa na expressão do RNAm dos AR (p<0.05), ERα (p<0.05), ERβ1 (p<0.05) e ERβ2 (p<0.05). Na vida adulta, a restrição alimentar causou uma diminuição no número total de folículos ovarianos, entretanto esta redução só foi significativa no número dos folículos primordiais, primários e de Graaf (p<0.05). Houve redução significativa da expressão da enzima aromatase (p<0.01), do FSHR (p<0.05), LHR (p<0.05), Ob-R (p<0.05) e Ob-Rb (p<0.05). Podemos concluir que a restrição alimentar materna durante a lactação causa uma programação metabólica no ovário da prole, alterando a foliculogênese, expressão das diferentes isoformas dos receptores de estrogênio, leptina, androgênio e gonadotropinas e da enzima aromatase. Essa programação, possivelmente decorrente dos baixos níveis de leptina nos primeiros dias de vida, pode contribuir para uma senescência precoce e redução da fertilidade já descrita na literatura.

The local and global stability of confined planar wakes at intermediate Reynolds number

At high Reynolds numbers, wake flows become more globally unstable when they are confined within a duct or between two flat plates. At Reynolds numbers around 100, however, global analyses suggest that such flows become more stable when confined, while local analyses suggest that they become more unstable. The aim of this paper is to resolve this apparent contradiction by examining a set of obstacle-free wakes. In this theoretical and numerical study, we combine global and local stability analyses of planar wake flows at $\mathit{Re}= 100$ to determine the effect of confinement. We find that confinement acts in three ways: it modifies the length of the recirculation zone if one exists, it brings the boundary layers closer to the shear layers, and it can make the flow more locally absolutely unstable. Depending on the flow parameters, these effects work with or against each other to destabilize or stabilize the flow. In wake flows at $\mathit{Re}= 100$ with free-slip boundaries, flows are most globally unstable when the outer flows are 50 % wider than the half-width of the inner flow because the first and third effects work together. In wake flows at $\mathit{Re}= 100$ with no-slip boundaries, confinement has little overall effect when the flows are weakly confined because the first two effects work against the third. Confinement has a strong stabilizing effect, however, when the flows are strongly confined because all three effects work together. By combining local and global analyses, we have been able to isolate these three effects and resolve the apparent contradictions in previous work.

A simple bioconjugate attachment protocol for use in single molecule force spectroscopy experiments based on mixed self-assembled monolayers.

Single molecule force spectroscopy is a technique that can be used to probe the interaction force between individual biomolecular species. We focus our attention on the tip and sample coupling chemistry, which is crucial to these experiments. We utilised a novel approach of mixed self-assembled monolayers of alkanethiols in conjunction with a heterobifunctional crosslinker. The effectiveness of the protocol is demonstrated by probing the biotin-avidin interaction. We measured unbinding forces comparable to previously reported values measured at similar loading rates. Specificity tests also demonstrated a significant decrease in recognition after blocking with free avidin.

Dynamics of strongly degenerate electron-hole plasmas and excitons in single InP nanowires.

Low-temperature time-resolved photoluminescence spectroscopy is used to probe the dynamics of photoexcited carriers in single InP nanowires. At early times after pulsed excitation, the photoluminescence line shape displays a characteristic broadening, consistent with emission from a degenerate, high-density electron-hole plasma. As the electron-hole plasma cools and the carrier density decreases, the emission rapidly converges toward a relatively narrow band consistent with free exciton emission from the InP nanowire. The free excitons in these single InP nanowires exhibit recombination lifetimes closely approaching that measured in a high-quality epilayer, suggesting that in these InP nanowires, electrons and holes are relatively insensitive to surface states. This results in higher quantum efficiencies than other single-nanowire systems as well as significant state-filling and band gap renormalization, which is observed at high electron-hole carrier densities.

Native deep level defects in ZnO single crystal grown by CVT method - art. no. 68410I

Hall effect, photoluminescence (PL), infrared absorption, deep level transient spectroscopy (DLTS), and Raman scattering have been used to study property and defects of ZnO single crystal grown by a chemical vapor transport method (CVT). As-grown ZnO is N type with free electron density Of 10(16)-10(17)cm(-3). It has a slight increase after 900 degrees C annealing in oxygen ambient. The DLTS measurement revealed four deep level defects with energy at 0.30eV, 0.50eV, 0.68eV and 0.90eV in the as-grown ZnO sample, respectively. After the high temperature annealing, only the 0.5eV defect survive and has a concentration increase. PL results of the as-grown and annealed ZnO indicate that the well-known green emission disappear after the annealing. The result suggests a correlation between the 0.68eV defect and the green PL peak. Results of P-doped ZnO were also compared with the undoped ZnO sample. The nature of the defects and their influence on the material property have been discussed.