Effect of nuclear quadrupole interactions on the dynamics of two-level systems in glasses

The standard tunneling model describes quite satisfactorily the thermal properties of amorphous solids at temperatures $T<1K$ in terms of an ensemble of two-level systems possessing logarithmically uniform distribution over their tunneling amplitudes and uniform distribution over their asymmetry energies. In particular, this distribution explains the observable logarithmic temperature dependence of the dielectric constant. Yet, experiments have shown that at ultralow temperatures $T<5mK$ such a temperature behavior breaks down and the dielectric constant becomes temperature independent (plateau effect). In this letter we suggest an explanation of this behavior exploiting the effect of the nuclear quadrupole interaction on tunneling. We show that below a temperature corresponding to the characteristic energy of the nuclear quadrupole interaction the effective tunneling amplitude is reduced by a small overlap factor of the nuclear quadrupole ground states in the left and right potential wells of the tunneling system. It is just this reduction that explains the plateau effect . We predict that the application of a sufficiently large magnetic field $B>10T$ should restore the logarithmic dependence because of the suppression of the nuclear quadrupole interaction.Comment: To appear in the Physical Review Letter

Efeito do substrato e da temperatura na germinação de sementes de Maytenus ilicifolia, Mart. ex Reiss (espinheira santa).

Resumo

Influência da temperatura e do substrato na germinação de sementes de dedaleiro (Lafoensia pacari).

Resumo

Approximate calculation of the basic parameters of energodinamic processes starting and stopping planetary drive

The paper presents a simplified engineering method, which at the stage of conceptual design allows you to define the parameters of the preliminary processes starting and stopping of the planetary drive. Introduction of the proposed simplifications, gives an opportunity to solve a differential equation of motion of the inertial elements of the dynamic model of the drive.В статье представлена упрощенная инженерная методика, которая на стадии эскизного проектирования позволяет определять предварительные параметры процессов включения и остановки планетарного привода. Введение предложенных упрощений дает возможность решить дифференциальное уравнение движения инерционных элементов динамической модели привода

ДОСЛІДЖЕННЯ КОРОЗІЙНОЇ СТІЙКОСТІ КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ, ПРАЦЮЮЧИХ В УМОВАХ СУЛЬФАТНИХ РОЗЧИНІВ КОКСОХІМІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА

The article presents the results of the study of the corrosion resistance of austenitic and austenitic-ferritic steels in the environments of the sulfate department of PJSC “Zaporozhkoks”. Now in the coking industry, the problem of corrosion protection of welded joints in the equipment of sulfate sections is most acute. Aggressive medium sulfate compartments are mother liquors, which include: sulfuric acid, ammonium sulfate, chlorides. In the mother solution with the acidity of 3-6%, the following ions are present, g/l: sulfates – 400-450; chlorides – 0.2-2.8; cyanides – 0.065-0.16; rodanid – 0.1-1.2; total iron – 0,002-0,05; pyridine bases – 10-20. The presence of pyridine bases in the working solutions of the sulfate separation somewhat reduces the aggressiveness of the solutions. However, at a concentration of 10-20 g/l in 6-10% H2SO4 at 60°C, their protective effect does not exceed 50-60%. According to researchers, the content in process solutions of mineral salts and in coke oven gas with the almost complete absence of O2 makes it difficult to form protective passive films on the surface of nickel-chromium steels, leading to the occurrence of local types of corrosion damage (ulcers and pitting). In addition, the occurrence of corrosion processes stimulates increased temperature and velocity of movement of the solutions.It has been established that the corrosion resistance of materials depends on the acidity of the mother liquor and when applying strong sulfuric acid in these zones, it is necessary to use lined materials, enameled pipes or steels of alloy type 943 (0Х23Н28М3Д3Т) capable of withstanding increased acidity (10-15%) of the mother liquor. Avesta 254 SMO stainless austenitic steel containing slightly more than 6% molybdenum (Mo) – (АКС 254 SMO (X20Н18AM6D) shows the highest corrosion resistance in sulphate separation environments.В статье приведены результаты исследования коррозионной стойкости аустенитных и аустенитно-ферритных сталей в средах сульфатного отделения ПАО «Запорожкокс». Сейчас в коксохимической промышленности наиболее остро стоит проблема защиты от коррозии сварных соединений в аппаратуре сульфатных отделений. Агрессивной средой сульфатных отделений являются маточные растворы, в состав которых входят: серная кислота, сульфат аммония, хлориды. В маточном растворе при кислотности 3-6% присутствуют следующие ионы, г/л: сульфаты – 400-450; хлориды – 0,2-2,8; цианиды – 0,065-0,16; роданид – 0,1-1,2; общее железо – 0,002-0,05; пиридиновые основания – 10-20. Наличие в рабочих растворах сульфатного отделения пиридиновых оснований несколько снижает агрессивность растворов. Однако при концентрации их 10-20 г/л в 6-10% Н2SO4 при 60°С защитное действие их не превышает 50-60%. По данным исследователей, содержание в технологических растворах минеральных солей и  в коксовом газе при практически полном отсутствии О2 затрудняет образование защитных пассивных пленок на поверхности хромоникелевых сталей, приводит к протеканию локальных видов коррозионных разрушений (язвы и питтинга). Кроме того, протекание коррозионных процессов стимулирует повышенная температура и скорость движения растворов.Установлено, что коррозионная стойкость материалов зависит от кислотности маточного раствора и при подаче крепкой серной кислоты в этих зонах необходимо использовать футерованные материалы, эмалированные трубы или стали типа сплава 943 (0Х23Н28М3Д3Т), способные выдерживать повышенную кислотность (10-15%) маточного раствора. Наибольшую коррозионную стойкость в средах сульфатного отделения проявляет нержавеющая аустенитная сталь Avesta 254 SMO, содержащая чуть больше чем 6% молибдена (Мо) – (АКС 254 SMO (X20Н18AM6D).У статті наведено результати дослідження корозійної стійкості аустенітних і аустенітно-феритних сталей в середовищах сульфатного відділення ПАТ «Запоріжкокс». Нині в коксохімічній промисловості найбільш гострою є проблема захисту від корозії зварних з’єднань в апаратурі сульфатних відділень. Агресивним середовищем сульфатних відділень є маткові розчини, до складу яких входять: сірчана кислота, сульфат амонію, хлориди, , HCN. У матковому розчині при кислотності 3-6% є присутніми наступні іони, г/л: сульфати–400-450; хлориди–0,2-2,8; ціаніди – 0,065-0,16; роданід – 0,1-1,2; загальне залізо , – 0,002-0,05; піридинові підстави – 10-20. Наявність в робочих розчинах сульфатного відділення піридинових підстав дещо знижує агресивність розчинів. Проте при концентрації їх 10-20 г/л в 6-10% Н2SO4 при 60°С захисна дія їх не перевищує 50-60%. За даними дослідників вміст в технологічних розчинах мінеральних солей і  в коксовому газі при прак-тично повній відсутності О2 утрудняє утворення захисних пасивних плівок на поверхні хромонікелевих сталей, що призводить до протікання локальних видів корозійних руйнувань (виразки і пітинга). Крім того, протікання корозійних процесів стимулює підвищена температура і швидкість руху розчинів.Встановлено, що корозійна стійкість матеріалів залежить від кислотності маткового розчину і при поданні міцної сірчаної кислоти в цих зонах необхідно використати футеровані матеріали, емальовані труби або сталі типу сплаву 943 (0Х23Н28М3Д3Т), здатні витримувати підвищену кислотність (10-15%) маткового розчину. Найбільшу корозійну стійкість в середовищах сульфатного відділення проявляє нержавіюча аустенітна сталь Avesta 254 SMO, що містить трохи більше ніж 6% молібдену (Мо) – (АКС 254 SMO (X20Н18AM6D)

Low temperature breakdown of coherent tunneling in amorphous solids induced by the nuclear quadrupole interaction

We consider the effect of the internal nuclear quadrupole interaction on quantum tunneling in complex multi-atomic two-level systems. Two distinct regimes of strong and weak interactions are found. The regimes depend on the relationship between a characteristic energy of the nuclear quadrupole interaction $\lambda_{\ast}$ and a bare tunneling coupling strength $\Delta_{0}$. When $\Delta_{0}>\lambda_{\ast}$, the internal interaction is negligible and tunneling remains coherent determined by $\Delta_{0}$. When $\Delta_{0}<\lambda_{\ast}$, coherent tunneling breaks down and an effective tunneling amplitude decreases by an exponentially small overlap factor $\eta^{\ast}\ll1$ between internal ground states of left and right wells of a tunneling system. This affects thermal and kinetic properties of tunneling systems at low temperatures $T<\lambda_{*}$. The theory is applied for interpreting the anomalous behavior of the resonant dielectric susceptibility in amorphous solids at low temperatures $T\leq 5$mK where the nuclear quadrupole interaction breaks down coherent tunneling. We suggest the experiments with external magnetic fields to test our predictions and to clarify the internal structure of tunneling systems in amorphous solids.Comment: To appear in the Physical Review

Effect of Nuclear Quadrupole Interaction on the Relaxation in Amorphous Solids

Recently it has been experimentally demonstrated that certain glasses display an unexpected magnetic field dependence of the dielectric constant. In particular, the echo technique experiments have shown that the echo amplitude depends on the magnetic field. The analysis of these experiments results in the conclusion that the effect seems to be related to the nuclear degrees of freedom of tunneling systems. The interactions of a nuclear quadrupole electrical moment with the crystal field and of a nuclear magnetic moment with magnetic field transform the two-level tunneling systems inherent in amorphous dielectrics into many-level tunneling systems. The fact that these features show up at temperatures $T<100mK$, where the properties of amorphous materials are governed by the long-range $R^{-3}$ interaction between tunneling systems, suggests that this interaction is responsible for the magnetic field dependent relaxation. We have developed a theory of many-body relaxation in an ensemble of interacting many-level tunneling systems and show that the relaxation rate is controlled by the magnetic field. The results obtained correlate with the available experimental data. Our approach strongly supports the idea that the nuclear quadrupole interaction is just the key for understanding the unusual behavior of glasses in a magnetic field.Comment: 18 pages, 9 figure

Evaluation of indicators of goniometry of the ankle joint in the complex rehabilitation of athletes with peroneal tendinopathy

The study reflects the results of comprehensive rehabilitation of professional athletes with fibular tendinopathy. The effectiveness was evaluated based on the indicators of goniometry of the ankle joint at different stages of the rehabilitation process.Objective. To evaluate the effectiveness of the developed comprehensive program of physical rehabilitation with tendinopathy of the fibular tendons.Materials and methods. The study involved 60 professional male athletes with the diagnosis of “fibular tendinopathy” established by ultrasound examination. All patients were randomly divided into two equal groups of 30 people. Group I patients, in addition to the main ones, were assigned specially designed exercises for balance, balance and proprioceptive sensitivity on the Biodex Balance System (BBS) biofeedback system (Biodex Medical Systems, Inc. New York, USA), as well as balancing disksResults. The percentage of reduction in the total amplitude of movement in the ankle joint, that is, its deficiency, statistically significantly differed between the groups. Thus, at the time of examination before the start of treatment, the total amplitude deficit in group I patients was 13.2°, and in group II – 14.0°. At week 6 after the start of treatment, this indicator improved in group I patients and amounted to 3.8°, and in group II – 12.2°

Эффективность небулайзерной терапии суспензией будесонида при тяжелом обострении бронхиальной астмы: контролируемое исследование

A goal of the study was to evaluate efficacy of inhaled budesonide suspension via nebulizer compared with systemic steroids in acute severe bronchial asthma. We examined 68 patients admitted for acute severe asthma (FEV1 &lt; 40 %pred., PEF &lt; 150 L / min). A first step therapy included inhaled salbutamol 5 to10 mg, oxygen, prednisolone IV for 1.5 to 2 h. Then the patients were divided into 2 groups: good respondents (n = 32) with increase in FEV 1 up to 50 %pred. at least and patients with insufficient response (n = 36) and co existing COPD which still had FEV1 &lt; 40 %pred. The group 1 patients were randomized in 2 subgroups: experimental (budesonide 4 mg / day) and control (prednisolone 120 mg / day IV). All of the group 2 patients received oral prednisolone 30 mg / day and were also randomized in experimental (prednisolone + budesonide 4 mg / day) and control (prednisolone + placebo) subgroups. The clinical course and pulmonary function were assessed after 5 days of the treatment. As a result, the efficacy of budesonide in the group 1 was similar to that of IV steroids. The group 2 patients receiving budesonide demonstrated faster clinical improvement and better FEV1 and PEF dynamics as compared to the controls (p &lt; 0.05). Administration of budesonide allowed reducing the duration of the steroid therapy. So, inhaled budesonide can replace systemic steroids in patients with acute severe asthma and good response to the first step therapy. Early addition of budesonide to prednisolone in patients with more severe asthma and COPD allows to reach the asthma control faster and to reduce doses of steroids.Цель — определить клиническую эффективность ингаляций через небулайзер суспензии будесонида при тяжелом обострении бронхиальной астмы (БА) и возможность его применения альтернативно системным глюкокортикостероидам (ГКС). Обследованы 68 больных, поступивших с тяжелым обострением заболевания: ОФВ1 &lt; 40 %долж. и ПСВ &lt; 150 л/мин. Терапия 1 й линии включала ингаляции сальбутамола 5–10 мг за 1,5–2 ч, кислородотерапию и в/в 120 мг преднизолона. Хороший ответ на первоначальную терапию (повышение ОФВ1 &gt; 50 %долж.) выявлен у 32 больных (1-я группа), а недостаточный ответ (ОФВ1 &lt; 40 %долж.) — у 36 пациентов с сопутствующей хронической обструктивной болезнью легких —ХОБЛ (2-я группа). После этого проводили рандомизацию больных. Половина пациентов 1-й группы получала будесонид 4 мг/сут., а половина — преднизолон в/в 120 мг/сут. Во 2-й группе оценивали эффективность препарата в дополнение к терапии преднизолоном per os 30 мг/сут.: 18 больных получали будесонид 4 мг/сут. и 18 — плацебо (физиологический раствор). У больных с хорошим ответом на первоначальную терапию к 6-му дню лечения выявлена сравнимая положительная динамика клинико-функциональных показателей. Во 2 й группе пациентов, получавших будесонид, выявлена значимо (p &lt; 0,05) более выраженная положительная динамика симптомов астмы, ОФВ1 и ПСВ, что позволило сократить курс лечения системными ГКС. Применение небулизированного будесонида вместо системных ГКС при обострении БА возможно в случае хорошего ответа клинико-функциональных показателей на первоначальную бронхолитическую терапию (прирост ОФВ1 &gt; 50 %долж.), свидетельствующем об эффективном купировании бронхоспазма. При более тяжелом течении астмы и сопутствующей ХОБЛ раннее назначение суспензии будесонида позволяет повысить эффективность лечения обострения и сократить объем системной стероидной терапии