Rayleigh surface waves propagating in (111) Si substrate decorated with Ni phononic nanostructure

The paper reports results of the Surface Brillouin Light Scattering at the silicon (111) surface loaded with a periodic 2D nickel nanostructure. Measurements were made for samples loaded with nanostructures of different period (different size) but of the same height. The relation between the nanostructure size and the velocity of surface Rayleigh waves was proved to be nonlinear. Anisotropy of the surface Rayleigh wave velocity was compared with the results of theoretical modelling based on the Finite Element Method

Dispersion of the surface phonons in semiconductor/topological insulator Si/Bi2Te3 heterostructure studied by high resolution Brillouin spectroscopy

The dynamics and dispersion of surface phonons in heterostructure semiconductor/ topological insulator Si/Bi2Te3 was investigated using high resolution Brillouin light scattering method in the GHz frequency range. Both Rayleigh and Sezawa surface acoustic waves have been observed for wave vectors ranging from 0.006 to 0.023 nm−1. Anomaly in dispersion relations ω(q) for both surface waves were detected for the wave vector q = 0.016 nm−1. The finite element method (FEM) was used to simulate the observed shapes of ω(q) and to find the deformation profiles of surface acoustic waves. We attribute the observed changes to the coupling between low energy electrons and surface phonons. The coupling between helical Dirac states and surface phonons is discussed in the frame of accessible theoretical models

Tuning of a hypersonic surface phononic band gap using a nanoscale two-dimensional lattice of pillars

We present experimental and theoretical evidence of a phononic band gap in a hypersonic range for thermally activated surface acoustic waves in two-dimensional (2D) phononic crystals. Surface Brillouin light scattering experiments were performed on the (001) surface of silicon, loaded with a 2D square lattice of 100- or 150-nm-high aluminum pillars with a spacing of 500nm. The surface Brillouin light scattering spectra revealed a different type of surface mode, related to the modulation of the lattice structure and the mechanical eigenmodes of the pillars. The experimental data were in excellent agreement with theoretical calculations performed using the finite-element method.Peer reviewe

Sensory quality and viability of potentially probiotic strains of Lactobacillus in fermented honey beverage

Celem pracy było określenie możliwości zastosowania bakterii potencjalnie probiotycznych Lactobacillus johnsonii K4 lub Lactobacillus casei O12 do produkcji napoju miodowego akceptowanego sensorycznie i zawierającego żywe mikroorganizmy. Materiałem do badań były napoje miodowe przygotowane z miodu wielokwiatowego i wody wodociągowej (12,05 g/100 ml). Napoje poddano 2-, 3-, 4- i 5-dniowej fermentacji monokulturą bakterii (po inokulacji ok. 7 log jtk/cm³) w temp. 30 i 37 ºC. Średnia liczb bakterii po fermentacji zawierała się w przedziale 6,75 ÷ 8,14 log jtk/cm³. Wzrost bakterii był zależny od szczepu, czasu i temperatury fermentacji (p < 0,05). Te same czynniki istotnie wpłynęły na średnie wartości pH we wszystkich próbach w kolejnych dniach fermentacji i mieściły się w granicach 4,6 ÷ 4.8 (p < 0,05). Czas fermentacji był czynnikiem statystycznie istotnie wpływającym na ocenę sensoryczną (p < 0,05). Najwyższe noty w ocenie sensorycznej przyznano próbkom fermentowanym szczepem Lb. casei O12 przez 2 dni w temp. 37 ºC. Wybrane bakterie z rodzaju Lactobacillus można zastosować do wytwarzania innowacyjnego napoju o pożądanych cechach sensorycznych. Na tym etapie badań produkt nie może być nazwany probiotycznym, jednak jakość sensoryczna i zakres przeżywalności szczepów predysponuje do dalszej oceny ich właściwości probiotycznych.The objective of the research study was to determine the possibility of using potentially probiotic strains of Lactobacillus johnsonii K4 and Lactobacillus casei O12 to manufacture a honey beverage having a appropriate sensory quality and containing viable microorganisms. The research material consisted of honey beverages made of multifloral honey and tap water (12.05 g/100 ml). The beverages were fermented for 2, 3, 4 and 5 days with a bacterial monoculture (after inoculation of approx. 7 log cfu/ml) at a temperature of 30 and 37 ºC. The average count of bacteria ranged from 6.75 to 8.14 log cfu/ml. The growth of bacteria depended on the strain, the time and the temperature of fermentation (p < 0.05). The same factors significantly impacted the mean pH values of all the samples on the subsequent days of fermentation; those pH values ranged between 4.6 and 4.8 (p < 0.05). The fermentation time was a factor to statistically significantly impact the sensory evaluation (p < 0.05). The samples fermented with a Lb. casei O12 strain for 2 days at 37 ºC were given the highest scores in the sensory evaluation. The selected bacteria of the Lactobacillus species can be used to manufacture an innovative beverage having desirable sensory qualities. At this stage of the research, the product cannot be called probiotic; however, the sensory quality and the range of viability of the strains predispose them to continue evaluation of their probiotic properties

Predicting the growth and survival of probiotic bacteria in fermented carrot juice

Celem pracy było skonstruowanie prognostycznych modeli wzrostu i przeżywalności bakterii potencjalnie probiotycznych w fermentowanym soku marchwiowym. Stwierdzono, że liczba bakterii Lactobacillus acidophilus CH-2, zastosowanych do fermentacji soku marchwiowego, utrzymywała się na wysokim poziomie przez cały badany okres przechowywania. Na podstawie badań empirycznych liczby bakterii potencjalnie probiotycznych w soku marchwiowym, skonstruowano modele prognostyczne, które w zadowalający sposób opisują wzrost i przeżywalność tych bakterii w badanym produkcie. Skonstruowane matematyczne modele wzrostu i przeżywalności bakterii probiotycznych fermentowanego soku marchwiowego umożliwiają szacowanie okresu przydatności do spożycia tego produktu, w zależności od warunków przechowywania.The objective of the research was to construct predictive models of growth and survival of potentially probiotic bacteria in a fermented carrot juice. It was found that the count of Lactobacillus acidophilus CH-2 bacteria used in the fermentation process of carrot juice remained at the same high level during the entire period of storing. On the basis of the empirical investigations into the count of potentially probiotic bacteria in the carrot juice, predictive models were constructed, which satisfactorily described the growth and survival of those bacteria in the product investigated. The constructed mathematical models of growth and survival of probiotic bacteria of the fermented carrot juice make it possible to estimate shelf life of the product studied in relation to its storage conditions

Generation of a mode in phononic crystal based on 1D/2D structures

The modification of phononic crystals by surface structuring allows obtaining a new parameter describing the dynamics of the structure produced in this way. We have investigated the dispersion relation of surface acoustic waves propagating in a phononic material which is based on nanometer-scale surface modulation using interconnected one-dimensional array of stripes and a two-dimensional array of pillars. The influence of these two array components on the dispersion relation has been determined experimentally (Brillouin light scattering) and theoretically (Finite Element Method). The interaction of these two nanostructures supports a new mode which is not observed in independent structures of pillars and stripes. The influence of the relative position of these two nanostructures on the frequency of the new mode has been determined.Peer reviewe

Changes of land use on peatlands in Poznań region

Celem badań było ustalenie zmian w sposobie użytkowania torfowisk Wielkopolski. Badania, wykonane w 2002 r., prowadzono na 124 torfowiskach o łącznej powierzchni ok. 4000 ha. Prace realizowano za pomocą badań terenowych oraz interpretacji zdjęć lotniczych i satelitarnych, stosując programy komputerowe do prac graficznych w celu określenia obszaru zajmowanego przez poszczególne użytki. Wydzielano łąki jedno- i dwukośne, łąki niekoszone, łąki zakrzewione, ekstensywne pastwiska, szuwary trzcinowe, wody stojące, grunty orne oraz lasy i zadrzewienia. Potwierdzono znaczne zmiany w sposobie użytkowania obiektów w stosunku do stanu z lat: 1957-1969, określonego na podstawie dokumentacji geologicznej torfowisk, 1993-1998 na podstawie zdjęć lotniczych oraz 1989-1991 na podstawie zdjęć satelitarnych. Przy opracowaniu wniosków, obok omawianych badań, wykorzystano wcześniej publikowane wyniki badań własnych [Restoration ..., 2002]. Ustalono, iż na torfowiskach dużych (śr. 2 524 ha) łąki niekoszone i częściowo zakrzewione zajmują 23,3% ich powierzchni na obiektach średnich (śr. 34 ha) - 10,2% i małych (śr. 8,4 ha) - 10,7%. Udział powierzchni gruntów ornych w tych grupach torfowisk odpowiednio: 2,4, 6,7 i 18%. W dolinach rzek Cybina i Główna zmiany sposobu użytkowania są największe. Wynikają one z wyłączenia z użytkowania dużej powierzchni podmokłych łąk, pokrytych obecnie szuwarami trzcinowymi i rzadkimi zadrzewieniami, oraz z budowy dużego zbiornika retencyjnego. Wykazano małą przydatność archiwalnych zdjęć lotniczych i satelitarnych do określenia aktualnego sposobu użytkowania torfowisk.The objective of studies carried out in 2002 was to determine changes in the peatland use in Poznań region. The studies included 124 peatlands covering a total area of 4000 ha. The work was accomplished by field studies and by interpretation of aerial and satellite images using graphical computer programmes to determine particular areas. The following land use types were distinguished: meadows mown once, meadows mown twice, not mown meadows, meadows with shrubs, extensive pastures, reed rushes, stagnant waters, arable lands, forests and thickets. Significant changes in the land use were found when geological documentation of peatlands made in the years 1957-1969, aerial photographs (1993-1998) and satellite images (1989-1991) were compared. Apart from the mentioned studies, earlier publications were used (Ilnicki, 2002) when formulating conclusions . It was found that on large peatlands (mean area 2524 ha), not mown meadows and meadows partially covered by shrubs occupied 23.3 % of the total area; in medium size objects (34 ha) and in small peatlands (8.4 ha) they covered 10.2 and 10.7 %, respectively. The share of arable land increased from 2.4 to 6.7 and 18 %, respectively. In the valleys of the Cybina and Główna rivers, the changes in land use were the greatest. They resulted from abandoned land use on large areas of wet meadows, currently covered by reed rushes and thickets and from the construction of a large retention reservoir. The archival aerial and satellite photographs proved to be of little value for the determination of peatland use