A simplified model for study of gamma-ray-induced damage in lipid membranes

Summary A simplified model of gamma-ray-induced damage in lipid membranes has been studied with EPR and DSC techniques. The model consists of a water dispersion of a lysophospholipid and undergoes a transition from lamellar to micellar structure as temperature rises. The characteristics of these two structures are discussed on the ground of EPR results. Appreciable and permanent modifications are evident starting at doses very much lower than those causing clear damage effects in lipid membranes previously studied. The complex thermotropic transition taking birth in irradiated specimens seems to concern a number of lysophospholipid molecules that becomes smaller as the dose increases.

---

Riassunto Viene presentato un modello semplificato, costituito da una dispersione in acqua di lisofosfolipide, per lo studio dei danni da radiazioni gamma su membrane lipidiche. Tecniche EPR e DSC sono state utilizzate per l'analisi della transizione, dalla struttura lamellare a quella micellare, subita da ciascun campione all'aumentare della temperatura. Le caratteristiche delle due strutture vengono discusse sulla base dei risultati ottenuti. Vengono evidenziate modificazioni, apprezzabili e permanenti, prodotte dalle radiazioni gamma fin da dosi molto inferiori a quelle necessarie per avere danni altrettanto evidenti nelle membrane lipidiche precedentemente studiate. La complessa transizione termotropica sembra coinvolgere un numero di molecole lisofosfolipidiche tanto minore quanto più alta è la dose assorbita.

---

Резюме Используя технику EPR и DSC, исследуется упрощенная модель для описания повреждений в липидных мембранах, индуцированная гамма-лучами. Молель включает дисперию воды и претерпевает переход из ламинарной в мицеллярную структуру при повышении температуры. Обсуждаются характеристики этих двух структур на основе EPR результатов. Обнаружены заметхые и перманентные изменения при дозах, значительно меньших, чем дозы при которых ранее изучались явные радиационные повреждения в липидных мембранах. Комплексный термотропный перешод, возникающий при облучении образцов, повидимомы. связан с числом лисофосфолидных молекул, которое уменьщается при увеличении досы.

     

Longitudinal spin fluctuations in Heisenberg ferromagnets: the hydrodynamic regime

Summary The dynamics associated with the magnetization fluctuations in Heisenberg ferromagnets in an external field is investigated both by a purely microscopic approach and by a projection operator technique which emphasizes the role of quasi-conserved, collective dynamical variables. Particular attention is devoted to ?hydrodynamic? wave vectors and frequencies; in such a situation the projection operator technique proves very convenient, and in particular at low temperatures the inclusion of the momentum density in the set of relevant variables gives rise to a new excitation, referred to as ?second magnon? by previous authors. Its appearance in the longitudinal spectra is studied for arbitrary dimensionalityd: in particular, the theory is applied both to thed=1 classical case (where second magnons have been observed in simulation experiments) and to thed=3 quantum case, where the conditions for the observability of the effect in real systems are discussed.

---

Riassunto Le proprietà dinamiche associate con le fluttuazioni di magnetizzazione in un ferromagnete di Heisenberg in un campo sono studiate sia con un approccio microscopico sia mediante una tecnica proiettiva che mette in risalto il ruolo delle variabili dinamiche collettive quasi conservate. Il secondo metodo risulta piú conveniente quando si considerino frequenze e vettori d'onda nel regime idrodinamico; in particolare, a bassa temperatura l'inclusione nel set delle variabili rilevanti della densità di momento dà luogo ad una nuova eccitazione, riferita precedentemente come un ?secondo magnone?. La sua comparsa nello spettro longitudinale è studiata per un sistema con dimensionalitàd qualsiasi. In particolare, la teoria è applicata al casod=1, spin classici (dove le nuove eccitazioni sono state osservate con esperimenti di simulazione) ed al caso quantistico cond=3, dove sono discusse le condizioni di effettiva osservabilità per sistemi reali.

---

Резюме Исследуется динамика, связанная с флуктуациями намагниченности в ферромагнетиках Гайзенберга во внешнем поле. Исследование проводится в рамках чисто микроскопического подхода и с помощью техники проекционных операторов, которая подчеркивает роль квази-сохраняющихся, коллективных линамических переменных. Особое внимание уделяется ?гидродинамическим? волновым векторам и частотам. В зтой ситуации техника проекционных операторов оказывается очень удобной и, в частности, при низких темпетурах вклйчение плотности импульса в систему соответствующих переменных приводит к новому возбуждению, называемому ?вторым магноном?. Исследуется возникновение ?второго магнона? в продольных спектрах для произвольной размерностиd. В частности, предложенная теория применяется к классическому случаюd=1 (где ?вторые магноны? наблюдаются в эксперимериментах по моделрованию) и к квантовому случаюd=3, где обсуждаются условия наблюдаемости этого эффекта в реальных системах.

     

On the vibration modes of the air-water interface in the presence of surface films

Summary A numerical method is described which allows one to obtain the solutions of the linearized Navier-Stokes equation for the case of wave motion at the air-water interface in the presence of both soluble and insoluble films. The results are shown, and we discuss evidence of two vibration modes,i.e. transversal and longitudinal waves. Their behaviour appears to be closely linked, especially in the case of insoluble films.

---

Riassunto Viene descritto un metodo numerico che permette di ottenere le soluzioni dell'equazione di Navier-Stokes linearizzata nel caso di moto ondoso all'interfaccia aria-acqua in presenza di film solubili ed insolubili. Sono mostrati i risultati e si discute l'evidenza di due modi vibrazionali,i.e. onda longitudinale e trasversale. Il loro comportamento appare strettamente correlato, specialmente nel caso di film insolubili.

---

Резюме Описывается численный метод, который позволяет получить решения линеаризованного уравнения Навье-Стокса для случая волнового движения границы раздела воздух-вода при наличии растворимых и нерастворимых пленок. Приводятся результаты, и мы обсуждаем появление двух колебательных мод, т.е. поперечных и продольных волн. Показывается, что их поведение тесно связано, особенно в случае нерастворимых пленок.

     

Local coordination and dynamics in liquid antimony trichloride/water mixture

Summary EXAFS Rayleigh wing and Raman-scattering data in SbCl₃/H₂O mixture are presented. The measurements, carried out at the PULS facility on the ClK-edge and on theL _{I, II, III}-edges as a function of temperature, allow us to define the local order around the absorber. In particular, clear evidence exists that intramolecular Sb−Cl and intermolecular Sb...Cl distances and coordination, similar to the ones existing in pure SbCl₃, are present. The data analysis reveals also that the water molecules are linked to the chlorine, giving rise to a cross-link between the antimony trichloride chains. The light scattering response confirms these structural hypotheses, indicating that the primitiveC _3v symmetry of the SbCl₃ molecule is lowered by the water presence. Evidence also exists that new vibrational bands are originated by the chlorine-water bonds. Finally we detected a phononlike contribution, in the low-frequency region, that gives an effective Raman vibrational density of states.

---

Riassunto Nel presente lavoro si presentano e si discutono i risultati di misure EXAFS, di Rayleigh wing e di scattering Raman nella miscela SbCl₃/H₂O. Le misure EXAFS, eseguite presso i laboratori PULS di Frascati, sia sullo spigoloK del cloro che sugli spigoliL _{I, II, III} dell’antimonio, permettono di ottenere informazioni sull’ordine locale del sistema. In particolare si evidenziano formazioni di legami intramolecolari Sb−Cl ed intermolecolari Sb...Cl che sono simili nelle distanze e nella coordinazione a quelli esistenti nel fuso. Si definisce anche il ruolo dell’acqua che, coordinandosi con i clori, agisce da ponte tra catene di tricloruro di antimonio. Le misure di scattering di luce confermano le ipotesi strutturali emerse dai risultati di spettroscopia EXAFS: la simmetria originaleC _3v della molecola SbCl₃ si abbassa nell’interazione con l’acqua. Inoltre nuove bande vibrazionali appaiono negli spettri Raman, legati all’interazione cloro-acqua. Infine nella regione spettrale a bassa frequenza si evidenziano modi cooperativi connessi con la presenza di una densità di stati vibrazionali.

---

Резюме В работе приводятся данные для рзлеевского крыла EXAFS и комбинационного рассеяния в смеси SbCl₃/H₂O. Измерения наK-кра Cl иL _{I, II, III}-краях, как функция температуры, позволяют нам определить локальный порядок около поглотителя. В частности, отмечается, что внутримолекулярные Sb−Cl и межмолекулярные Sb...Cl расстояния и координация оказываются сходными с величинами, существующими в чистом SbCl₃. Анализ данных также показывает, что молекулы воды связаны с хлором, что приводит к кросс-связи межлу цепочками SbCl₃. Рассеяние света подтверждает эти структурые гипотезы, указывая на то, что примитивнаяC _3v симметрия молекулы SbCl₃ уменьшается из-за присутствия воды. Также подтверждается, что образуются новые колебательные зоны благодаря связям хлора с водой. В заключение, мы детектируем фононно-подобный вклад в низкочастотной области, который дает эффективную плотность рамановских колебательных состояний.

     

Generalized thermodynamic ensembles for fractal measures

Summary Fractal measures are characterized by means of suitable conservation laws which can be expressed either by introducing pointwise dimensions (local approach) or by evaluating global dynamical invariants like the dimension functionD(q). The two points of view are formally equivalent to statistical mechanics and thermodynamics, respectively. Nonlinear dissipative dynamical systems are mapped onto one-dimensional Hamiltonian spin models with the introduction of appropriate statistical ensembles, using symbolic dynamics. The various thermodynamic ensembles are shown to be related to different covering procedures for fractal measures. Nonanalytic behaviour of the dimension functionD(q) is interpreted in terms of phase transitions on the time lattice. This phenomenon, occurring for non-self-similar measures, is due to long-time correlations in the symbolic dynamics and is not restricted to nonhyperbolic systems.

---

Riassunto Le misure frattali vengono caratterizzate per mezzo di leggi di conservazione che possono essere espresse introducendo dimensioni puntiformi (approccio locale) o valutando invarianti dinamici globali come la funzione dimensioneD(q). I due punti di vista sono formalmente equivalenti a meccanica statistica e termodinamica, rispettivamente. Attraverso la dinamica simbolica, è possibile rappresentare i sistemi dinamici dissipativi nonlineari per mezzo di modelli di spin Hamiltoniani in reticoli unidimensionali, con l'introduzione di insiemi statistici appropriati. Si mostra che i vari insiemi termodinamici sono legati all'adozione di diversi ricoprimenti delle misure frattali. Il comportamento non analitico della funzione dimensioneD(q) viene interpretato in termini di transizioni di fase sul reticolo temporale. Questo fenomeno, che appare nelle misure non ?auto-similari?, è dovuto a correlazioni a tempi lunghi nella dinamica simbolica e non è ristretto ai sistemi non iperbolici.

---

Резюме Фрактальные меры характеризуются с помощью соответствующих законов сохранения, которые могут быть выражены путем введения точечных размерностей (локальный подход) или путем вычисления глобальных динамических инвариантов, подобных функции размерностиD(q). Эти две точки зрения являются формально эквивалентными соответственно статистической механике и термодинамике. Нелинейные диссипативные динамические системы отображаются в одномерные гамильтоновы спиновые модели с введением соответствующих статистических ансамблей, используя символическую динамику. Показывается, что различные термодинамические ансамбли связаны с различными процедурами для фрактальных мер. Неаналитическое поведение функции размерностиD(q) интерпретируется в терминах фазовых переходов на временной решетке. Это явление, возникающее для несамоподобных мер, обусловлено длинно-временными корреляциями в символической динамике и не ограничено негиперболическими системами.

     

Derivation of muon range spectrum at different polar angles in deep underground from primary nucleon spectrum

Summary The energy spectra of sea-level muons at different zenith angles have been estimated from the latest JACEE primary spectrum using ISR results modified for p-nucleus interactions. The theoretical results have been compared with the experimental results. Using the recent modified range-energy relation after Kobayakawa along with the fluctuation correction procedure after Kiraly, Kiraly and Osborne, the muon range spectra in deep underground at different polar angles have been calculated. The derived results are well in agreement with the latest Mont Blanc data after Bergamascoet al., Battistoniet al. and Utah experiments after Bergessonet al.

---

Riassunto Si stimano gli spettri d'energia muonica a livello del mare a differenti angoll zenitali dal piú recente spettro delle primarie JACEE usando risultati ISR modificati per interzioni p-nucleo. I risultati teorici sono stati confrontati con i risultati sperimentali. Usando la recente relazione modificata intervallo-energia di Kobayakawa oltre alla procedura di correzione delle fluttuazioni di Kiraly, Kiraly e Osborne sono stati calcolati gli spettri dell'intervallo muonico in profondità per differenti angolia polari. I risultati derivati sono in buon accordo con i dati piú recenti del Monte Bianco di Bergamascoet al., Battistoniet al. e gli esperimenti Utah di Bergessonet al.

---

Резюме Оцениваются энергетические спектры мюонов на уровне моря длл различных зенутных углов, исходя из последнего JACEE первичного спектра с использованием ISR-результатов, модифицированных для протон-ядерных взаим действий. Теоретические результаты сравниваются с экспериментальными данным Используя недавнее модифицированное соотношение между пробегом и энергиек Кобайакавы и методику Кирали, Кирали и Осборна для флуктуационных поправок вычисляются спектры пробегов мюонов под землей для различных полярных углов. Полученные резулятаты хорошо согласуются с последними данными под Мон-Бланом и с результатами Юта-экспериментов.

     

Cohesive and anharmonic elastic properties of mixed fluorite crystals

Summary The cohesive and anharmonic elastic properties of four mixed fluorite crystals (Ca _x Sr_1−x F₂, Sr _x Ba_1−x F₂ Ba _x Ca_1−x F₂ and Cd _x Pb_1−x F₂) have been investigated by means of a three-body potential (TBP) model which consists of the long-range Coulomb and three-body interactions and the short-range van der Waals attraction and overlap repulsion effective up to the second-neighbour ions. Due to the lack of measured data on cohesive energy, third-order elastic constants and pressure derivatives of the secondorder elastic constants of mixed fluorites, the accuracy of the present results has been tested by comparing them with the so-called experimental results generated by the application of Vegard’s law to their corresponding experimental values for the host fluorites.

---

Riassunto Sono state ricercate le proprietà elastiche coesive e anarmoniche di quattro cristalli misti di fluorite (Ca _x Sr_1∮x F₂, Sr _x Ba_1−x F₂, Ba _x Ca_1−x F₂ e Cd _x Pb_1−x F₂) per mezzo di un modello del potenziale a tre corpi (TBP) che consiste di interazioni di Coulomb a lungo raggio e a tre corpi, di attrazione di van der Waals a corto raggio e di repulsione di sovrapposizione efficace fino agli ioni del secondo vicino. A causa della mancanza di dati misurati sull’energia coesiva, di costanti elastiche di terz’ordine e di derivate di pressione delle costanti elastiche di secondo ordine, l’accuratezza dei risultati attuali è stata provocata confrontandoli con i cosidetti risultati sperimentali generati dalla applicazione della legge di Vegard ai loro valori sperimentali corrispondenti per i fluoriti ospiti.

---

Резюме С помощью трех-частичной потенциальной модели исследуются когезионные и ангармоничные упрыгие свойства четырех смешанных кристаллов флюорита (Ca _x Sr_1−x F₂, Sr _x Ba_1−x F₂, Ba _x Ca_1−x F₂ и Cd _x Pb_1−x F₂). Используемая модель состои т из длиннодейтсвующего кулоновского и трех-частичного веаимодействий и короткодействующего притяжения Ван дер Ваальса и перекрывающегося отталкивания, эффективного вплоть до вторых соседних ионов. Из-за недостатка зкспериментальных данных для когезионной энергии упругих постоянных третьего порядка и производных по давлехию упрутих постоянных второго поядка для смешанных флюоритов, проверяется точность полученных результатов посредством сравнения их с так называемыми экспериментальными результатами, образованными с помощью применения закона Вегарда к соответствующим экспериментальным величинам для первичных кристаллов флюоритов.

     

Time series of European baselines determined with LAGEOS

Summary We present our most recent results of the analysis of laser ranging data consisting in the repeated determination of baselines across Europe, as part of the activities of the WEGENER MEDLAS Project. Our investigation includes time series of selected baselines as well as the results of a calibration experiment aimed to determine possible system biases among three key laser stations: the German and Dutch mobile stations MTLRS1` and 2 and the Italian fixed station MATLAS, near Matera. The time period covered by our analysis is September 1983-February 1986. No statistically significant change in the length of baselines is visible, but the repeatability of successive estimates of most baselines is good enough to justify the idea that crustal motion in the Mediterranean basin of the order of few cm/y, if present, should be reliably detected in few years of repeated measurements, assuming the present density and quality of the laser ranging data. The calibration experiment by colocation of three laser systems indicates that the relative range biases are below the level of measurement noise.

---

Riassunto Presentiamo i più recenti risultati dell'analisi da noi svolta nell'ambito delle attività del progetto WEGENER/MEDLAS utilizzando misure Laser Ranging da Settembre 1983 a Febbraio 1986. Il nostro studio riguarda l'evoluzione temporale di alcune linee di base europee nonchè l'analisi dei risutati di un esperimento di calibrazione effettuato tra le due stazioni mobili tedesca e olandese MTLRS1/2 e la stazione fissa italiana MATLAS a Matera, al fine di determinare eventuali biases di range relativi. I risultati ottenuti non evidenziano variazioni statisticamente significative delle lunghezze delle linee di base, ma la ripetibilità delle stime nella maggior parte dei case à sufficientemente buona da giustificare l'ipotesi che movimenti crostali nel bacino del Mediterraneo di pochi cm/anno, se presenti, dovrebbero poter essere rilevati con buona affidabilità in pochi anni di misure, assumendo l'attuale qualità e densità delle osservazioni. L'esperimento di calibrazione tramite collocazione di tre sistemi Laser indica che eventuali biases relativi di range sono inferiori alle precisioni strumentali.

---

Резюме Мы предлагаем последние результаты анализа данных лазерного определения расстояний, состоящих в повторном определении базисных линий поперек Европы. Наши исследования включают временные последовательности выбранных базисных линий, а также результаты калибровочного эксперимента с целью определения возможных смещений системы между тремя ключевыми лазерными станциями: немецкая и датская подвижные станции MTLRS 1 и 2 и итальянская стационарная станция MATLAS, вблизи Матеры. Временной период, охватываемый нашим анализом, составляет от сентября 1983 до февраля 1986. Не было обнаружено статистически значимых изменений в длине базисных линий, но повторяемость последовательных оценок базнсных линий является достаточной для проверки идеи, что корковое движение Среднеземноморского бассейна составллет порядка нескольких см в год, при условии, что измерения будут повторены в течение нескольких лет, предполагая современные плотность и качество данных лазерного определения расстояний. Калибровочный эксперимент показывает, что смещения относительных расттояний оказываются меньше уровня измерительного шума.

     

Dielectric and thermoelastic properties of alkaline-earth fluoride crystals

Summary An extended three-body force shell model is developed and used to make an analysis of the volume dependence of low- and high-frequency dielectric constants and thermoelastic Grüneisen parameters for CaF₂, SrF₂, BaF₂ and PbF₂ crystals. Lorentz-Lorenz and Clausius-Mossotti relations are modified in view of three-body interactions (TBI). Calculated results yield better agreement with the experimental data as compared to those obtained by previous investigators.

---

Riassunto Si sviluppa un modello esteso a strati della forza a tre corpi e se ne fa uso per un'analisi della dipendenza dal volume delle costanti dielettriche a bassa e alta frequenza e dei parametri termoelastici di Grüneisen per cristalli di CaF₂, SrF₂, BaF₂ e PbF₂. Si modificano le relazioni di Lorentz-Lorenz e di Clausius-Mossotti in vista delle interazioni a tre corpi (TBI). I risultati calcolati sono in migliore accordo con i dati sperimentali di quelli ottenuti da precedenti studi.

---

Резюме Предлагается оболочечная модель для протяженной трех-частичной силы. эта модель используется для анализа обьемной зависимости при низких и высоких частотах диэлектрических постоянных и термо-упругих параметров Грюнайзена для кристаллов CaF₂, SrF₂, BaF₂ и PbF₂. Для трех-частичных взаимодействий модифицируются соотношения Лоренц-Лоренца и Клаузиуса-Москотти. Вычисленные результаты дают лучшее согласие с экспериментальными данными, чем результаты других авторов.

     

Photon drag detection of 10 μm radiation in Bi thin-films evaporated on amorphous substrates

Summary We have observed IR detection signals with ns response in irradiated Bi thin films, which were evaporated at large angles with the substrate normal direction. At 10 μm radiation, these detectors show a voltage response with reversed sign compared to the visible-light response which is generated by a well-known thermoelectric effect. Other thin-film metallic detectors as Cr films operating with this effect do not show this sign inversion at 10 μm. We attribute the sign-reversed fast signal in bismuth to a transversal photon drag effect related to the interband transition induced by the 10 μm radiation.

---

Riassunto Noi abbiamo osservato una generazione di tensione prodotta ai capi di un film anisotropo di bismuto dall'assorbimento di radiazione a 10 μm. Questa risposta è veloce (ns) ed è differente dal normale segnale termovoltaico osservato in Bi e altri metalli (es. Cr) illuminati da luce visibile, sebbene tale segnale sia osservabile anche a 10 μm. Noi abbiamo attribuito questo segnale veloce ad un effetto di photo-drag trasverso dovuto a transizioni interbanda in microcristalli orientati da una evaporazione a forte angolo.

---

Резюме Мы наблюдаем сигналы детектирования инфракрасного излучения с наносекундным временем отклика в облученных тонких пленках Bi которые напылены при больщих углах к нормальному направлению подложки. При облучении с длиной волны 10 мкм зти детекторы обнаруживают отклик с обратным знаком по сравнению с откликом для видимого света, котрый генерируется за счет хорошо известного термозлектрического зффекта. Другие тонкопленочные металлические детекторы, например пленки Cr, работающие на том же зффекте, не обнаруживают явления обращения знака при длине волны 10 мкм. Мы приписываем явление обращения знака в висмуте зффекту сопротивления фотонов, связанному с внутризонным переходом, индуцированным излучением с длиной волиы 10 мкм.

     

Time series variation analysis with Fourier vector amplitudes

Summary A method is presented here to detect hidden trains of recurrences or periodicities in a time series ofN equispaced data. The complex amplitudes of the harmonic components of period τ of subseries of lengthT are computed along the series in a moving way with the fast Fourier transform. Then the progressive sums of the corresponding complex amplitudes or of their phases are plotted and compared with the analogous plots of a series of random data.

---

Riassunto è qui presentato un metodo per rivelare treni di ricorrenze o periodicità nascosti in una serie di dati equispaziati. Le ampiezze complesse della comoonente armonica di periodo τ di ogni subserie di lunghezzaT>-τ sono calcolate lungo la serie nella maniera mobile per mezzo della trasformata veloce di Fourier. Il grafico della somma progressiva dei corrispondenti vettori delle ampiezze complesse o delle fasi è poi confrontato con quello ottenuto da una serie di dati casuali.

---

Резюме В работе предлагается метод для определния ряда рекуррентных соотношений или периодичностей во временных последовательностяхN равнорасположенных данных. Подвижным образом с помошью быстрого преобразования Фурье вычисльются комплексные амплитуды дль гармонических компонент с периодом т для последователвности длиныT. Затем вычерчиваются графики прогрессивных сумм соответствуюших комплексных амплитуд или их фаэ. Полученные результаты сравниваются с аналогичным графиком для последователвности случайных данных.

     

Matrix elements of the reduced Coulomb Green's function

Summary Using computer we tabulated matrix elements of the partial waves of the reduced Coulomb Green's functions forn=1, 2, 3, 4, 5 andl=0, 1, 2. They enable fast analytical evaluation of the second-order corrections to the bound energy levels for the perturbed hydrogenlike Hamiltonians. We also present the examples of their use for the effective-mass exciton Hamiltonian.

---

Riassunto Con l'uso del computer abbiamo tabulato elementi di matrice delle onde parziali delle funzioni di Green ridotte di Coulomb pern=1, 2, 3, 4, 5 el=0, 1, 2. Questi impediscono una rapida valutazione analitica delle correzioni di second'ordine ai livelli legati di energia per hamiltoniane perturbate del tipo idrogeno. Si presentano anche esempi del loro uso per l'hamiltoniana eccitonica della massa efficace.

---

Резюме Используя компьутер, мы табулируем матричные элементы парциальных волн приведенных кулоновских гриновских функций дляn=1, 2, 3, 4, 5 иl=0, 1, 2. Они позволяют получить аналитические оценки для поправок второго порядка к энергетическим уровням связанных состояний для возмущенных водородоподобных Гамильтонианов. Мы также приводим примеры использования полученных результатов для Гамильтониана экситонов с эффективной массой.

     

A revised model for the paired-electron gas plasma in a magnetic field and its application to experimental determinations on weakly ionized rare-gas plasmas

Summary The formation of electron pairs at the glass walls of the enclosing container in a low-pressure, high-frequency, electrodeless, rare-gas discharge is discussed. The pairs drift towards the discharge tube axis under the acceleration of the weak radial-space-charge electric field. The properties of the gas in an uniform magnetic field are outlined in a model which is subsequently applied to experimental data from four different experiments in four rare gases. Determinations of plasma parameters from the analyses of the experiments are found to agree. The values for the pair aggregation number,n′, for the excited plasmas on the tube axis range from one at low-power excitation to between ten and twenty at higher powers. In the afterglow plasmas following the cessation of the energizing current pulse (which is typically 20 ms in duration), the aggregation number varies from one in the body of the gas to between one and five on the tube axis. The direct evidence for the presence of electron pairs, and aggregates of electron pairs, is obtained from the ≪spin-flip≫ of single electrons of a pair in a magnetic field, an event which destroys the pair, or pair aggregate, and the associated experimental phenomena.

---

Riassunto Si discute la formazione di coppie di elettroni, sulle pareti di vetro del contenitore circostante in una discarica a bassa pressione, alta frequenza, senza elettrodi e a gas rari. Le coppie si spostano verso l’asse del tubo della discarica con l’accelerazione del campo elettrico debole con carica di spazio radiale. Le proprietà del gas in un campo magnetico uniforme sono sottolineate in un modello che è successivamente applicato a dati sperimentali da quattro diversi esperimenti in quattro gas rari. Si trova che i valori dei parametri del plasma dalle analisi degli esperimenti sono in accordo. I valori del numero di aggregazione della coppia,n′, per i plasma eccitati sugli assi del tubo variano da 1 ad eccitazione a bassa potenza a 10÷20 ad alte potenze. Nei plasmi a fluorescenza che seguono la cessazione dell’impulso di corrente energizzante (che dura tipicamente 20 ms) il numero di aggregazione varia da uno nel corpo del gas a 1÷5 sull’asse del tubo. La prova diretta della presenza delle coppie di elettroni, e di aggregati di coppie di elettroni è ottenuta dallo ≪spin-flip≫ di elettroni singoli di una coppia in un campo magnetico, un evento che distrugge la coppia, o l’aggregato di coppie, e dagli associati fenomeni sperimentali.

---

Резюме Обсуждается образование электронных пар на стеклянных стенках замкнутого контейнера при высокочастотном, безэлектродном разряде в разреженном газе при низком давлении. Пары дрейфуют по направлению к оси разрядной трубки под действием электрического поля слабого радиального пространственного заряда. Описываются свойства газа в однородном магнитном поле, используя модель, которая впоследствии применяется к экспериментальным данным из четырех различных экспериментов, проведенных для четырех разреженных газов. Обнаружено хорошее согласие при определении параметроб плазмы из анализа указанных экспериментов. Значения для числа электронных пар в агрегации,n′, для возбужденной плазмы на оси трубки изменяется от единицы при инзкой степени возбуждения до величины между десятью и двадцатью при высоких степенях возбуждения. При послесвечении плазмы, после прекращения возбуждающего имлульса тока (который обычно имеет длительность 20 мс), число пар в агрегации изменяется от единицы в объеме газа до величины между единицей и пятью на оси трубки. Получено прямое подтверждение для наличия электронных пар и агрегаций электронных пар из изменения ориентции спина отдельных злектронов пары в магнитном поле, т.е. из события, которое разрушает пару или агрегации рар, и из связанных экспериментальных явлений.

     

Influence of the anchoring energy on the fréedericksz transition: A teaching method

Summary The influence of the anchoring energy on the critical field for Fréedericsz transition is analysed. By considering a simple example we show that the method of the trial functions gives the correct threshold field. The importance from a pedagological point of view of this method is underlined. We deduce also an expression for the threshold field simpler than that proposed by Rapini-Papoular. Finally the presence of thek ₁₃ term is considered. We show that in this case the function minimizing the nematic total free energy is discontinous and the surface discontinuity is determined.

---

Riassunto L'influenza dell'energia di ancoraggio sul campo di soglia per la transizione di Fréedericksz è analizzata. Considerando un semplice esempio mostriamo che il metodo delle funzioni di prova dà il corretto campo di soglia. L'importanza del metodo da un punto di vista didattico è sottolineata. Una espressione per il campo di soglia piú semplice di quello dedotto da Rapini-Papoular è riportata. Infine la presenza del termine elastico del tipo superficiek ₁₃ è considerato. Noi mostramo che in questo caso la funzione minimizzante l'energia totale del nematico è discontinua, e la discontinuità di superficie è determinata.

---

Резюме Анализируется влияние знергии ?закрепления? на критическое поле для перехода фридерикса. Рассматривая простой пример, мы показываем, что метод пробных функций дает правильное пороговое поле. Отмечается ваЗность зтого метода с педагогической точки зрения. Мы такЗе выводим выраЗение для порогового поля проще, чем было предлоЗено Рапини-Папуларом. Рассматривается наличие членаk ₁₃. Мы показываем, что в зтом случае функция, минимизирующая полную свободную знергию нематика, является разрывной. Определяется поверхностный разрыв.

     

Electrostatic interaction on purple membrane: a spin label study onpH and ionic-strength effects

Summary The effects ofpH and ionic strength on the thermotropic phase transition behaviour of lipids of purple membrane have been investigated by electron spin resonance spectroscopy using the spinlabelling technique. The spin label 5-nitroxyl stearic acid located into the polar-head region of the lipid membrane shows atpH 5.0 and in the absence of 1:1 electrolyte an ordered → fluid phase transition at the temperature ofT _t≃40°C which decreases to ≃36°C when thepH of the dispersion is increased to 9.0. The down-shift ofT _t is more pronounced if the purple membrane is dispersed at bothpHs in 3 M NaCl. The shifts observed strongly suggest that ions affect the electrical properties of the negatively charged lipids of the membrane and, therefore, the structure of the polar region. On the other hand, the system of hydrocarbon chains of purple membrane results unaffected by charge variations on the membrane surface induced bypH and ionic-strength variations.

---

Riassunto Mediante risonanza di spin elettronico e la tecnica della marcatura di spin sono stati studiati gli effettti delpH e della forza ionica sulla transizione di fase termotropica dei lipidi della membrana purpurea del batterio H. halobium. Lo spin-label 5-NSA localizzato nella regione polare dei lipidi di membrana mostra apH 5.0 ed in assenza di elettroliti 1:1 una transizione di fase stato ordinato → stato fluido alla temperaturaT _t≃40°C che scende a ≃36°C quando ilpH della dispersione è aumentato a 9.0. Lo spostamento osservato nella temperatura di transizione è piú pronunciato se la membrana purpurea è dispersa in una soluzione 3 M NaCl ai due valori dipH. L'effetto osservato indica che gli ioni influenzano le proprietà elettriche dei lipidi di membrana carichi negativamente e di conseguenza la struttura della regione polare del doppio strato. Al contrario, il nucleo idrofobico del doppio strato non risulta influenzato nè da variazioni dipH che di forza ionica.

---

Резюме ВлияниеpH и ионной силы раствора на поведение липидов пурпурной мембраны при термотропных фазовых переходах исследовалось методом электронного спинового резонанса с использованием методики спиновой метки. Введение меченой 5-нитроксил стеариновой кислоты в области полярных головок липидов мембраны обнаруживает приpH=5.0 и в отсутствии 1:1 электролита ?упорядоченный → жидкость? фазовый переход при температуреT _t≃40°C, которая уменьшается до ≃36°C, когдаpH увеличивается до 9.0 Сдвиг температурыT _t наиболее резко выражен, если пурпурная мембрана находится при тех ЗеpH в 3 M растворе NaCl. Наблюдаемые сдвиги указывают, что ионы влияют на электрические свойства отрицательно заряженных липидов мембраны и, следовательно, на структуру полярной области. С другой стороны, система гидрокарбонатных цепочек пурпурной мембраны не подвержена воздействию изменений заряда на поверхности мембраны, которые обусловлены изменениямиpH и ионной силы раствора.

     

Some remarks on the Green's function calculation of electronic states at solid surfaces

Summary The LCAO tight-binding method for computing electronic states in insulators and semiconductors has been recently recovered, in the Green's function formalism, for treating localized perturbations in ideal lattices. After a brief review of this method applied to surfaces, we face out the problem of a symmetry transformation turning an infinitely thick slab into a semi-infinite crystal. In this way conceptual and computational simplifications are achieved. We derive a formal expression for the charge density excess produced by a localized perturbation on the surface layer. This quantity is useful for the problem of inelastic scattering of atoms by surface phonons.

---

Riassunto Il metodo LCAO di legame forte, in uso per calcolare gli stati elettronici d'isolanti e semiconduttori, è stato recentemente rivisitato, nel formalismo della funzione di Green, per studiare perturbazioni localizzate in cristalli ideali. Dopo una breve rassegna di questo metodo applicato alle superfici, si affronta il problema di una transformazione di simmetria, che porta da una lastra infinitamente spesso ad un cristallo semiinfinito. Cosí si ottengono delle semplificazioni sia concettuali che di calcolo. Infine si sviluppa un'espressione formale per il cambiamento nella densità di carica prodotta da una perturbazione localizzata che si trovi sullo strato superficiale. Questa quantità è di rilevanza nel problema dello scattering anelastico di atomi da parte di superfici libere.

---

Резюме Недавно был развит метод ЛСАО сильной связи для вычисления электронных состояний в изоляторах и полупроводниках в формализме триновских функций, для рассмотрения локализованных возбуждений в идеальных решетках. Проводится краткий облему симметричното преобразования бесконечно толстой пластины в полубесконечный кристалл. Зтот подход позволяет получитв схематические и вычислителвные упрощения. Мы выводим формалвное выражение для приращения плотновти заряда, образованното локлизованным возмущнием на поверхности. Зто выражение полезно для решения проблемы неупругого рассеяния атомов на поверхностных фононах.

---

---

Gruppo Nazionale di Struttura della Materia del CNR.