Optical-force laws for guided light in linear media

CNPQ - CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICOFAPEMIG - FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE MINAS GERAISCAPES - COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL E NÍVEL SUPERIORThe mechanical response of transparent materials to optical forces is a topic that concerns a wide range of fields, from the manipulation of biological material by optical tweezers to the design of nano-optomechanical systems. However, the fundamental aspects of such forces have always been surrounded by controversies, and several different formulations have been proposed. In this paper, we propose a general stress tensor formalism to put all optical forces in a consistent presentation that allows us to study how different predictions emerge, and use the specific case of light propagating as a superposition of guided modes in lossless dielectric waveguides as a physical example. We use this formalism to calculate optical forces for straight and curved waveguide sections and all possible excitation configurations for a given set of coupled eigenmodes, and then compare the results for each of the known proposed optical-force laws in a framework that permits distinguishing where there will be differences between the force laws proposed. The general formalism also allows us to show that proper use of the divergence theorem is crucial to account for all force terms, many of which vanish if the procedure most commonly used is applied for situations other than eigenmodes in straight waveguides in vacuum. Finally, it is known that discrepancies in the predicted forces arise from the incompleteness of each stress tensor with respect to the total-energy-momentum tensor of the system. A better understanding of how different stress tensors predict very different forces for certain waveguide geometries should open a pathway to identifying how to properly assemble the full tensor, as well as for experimental tests to confirm the predictions.100117CNPQ - CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICOFAPEMIG - FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE MINAS GERAISCAPES - COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL E NÍVEL SUPERIORCNPQ - CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICOFAPEMIG - FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE MINAS GERAISCAPES - COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL E NÍVEL SUPERIORSem informaçãoSem informaçãoSem informaçã

Genetic improvement of forest tree species.

Brazilian forestry sector is considered one of the most developed in the world, being the base for important industrial segments which use wood as raw material. Tree breeding has played an important role on improving the competitiveness of Brazilian forestry-based companies, especially for its positive reflexes on increasing adaptation, forestry productivity and wood quality. In spite of the importance of other forest trees for the economy, such as Schizolobium, Araucaria, Populus and Hevea, the main genera under genetic improvement in the country are Eucalyptus, Pinus, Acacia and Tectona. They are used by industries like pulp and paper, siderurgy, tannin, chips for exportation and lumber, constituting an important source of revenues for the Brazilian?s economy, besides their positive social and environmental impacts. This paper presents a generic approach to genetic improvement aspects of these four major genera currently undergoing breeding in Brazil.Especial issue

Seleção recorrente recíproca entre populações sintéticas multi-espécies (SRR-PSME) de eucalipto.

Propõe-se estratégia de melhoramento para o eucalipto, que visa contemplar, em um mesmo indivíduo, características desejáveis presentes em diferentes espécies e, simultaneamente, capitalizar heterose para crescimento, advinda de vários pares de espécies, cujas combinações são sabidamente heteróticas. Baseia-se na obtenção de duas populações sintéticas multi-espécies e posterior seleção recorrente recíproca (SRR) entre essas. É denominada seleção recorrente recíproca entre populações sintéticas multi-espécies (SRR-PSME) e melhora os caracteres resistência à seca e às doenças, volume, densidade, rendimento e teor de lignina. São apresentadas opções para composição das populações sintéticas. A SRR-PSME é favorável também à aplicação da seleção genômica.Nota Científica

Interação genótipos X ambientes para produtividade de clones de Eucalyptus L'Hér. no Estado do Rio Grande do Sul.

Este trabalho objetivou estudar a interação genótipos em ambientes de clones de Eucalyptus em quatro ambientes do Estado do Rio Grande do Sul. Os ensaios foram conduzidos nas áreas da empresa CMPC Celulose Riograndense, nos Municípios de Minas do Leão (Horto Florestal Cambará), Encruzilhada do Sul (Horto Florestal Capivara), Dom Feliciano (Horto Florestal Fortaleza) e Vila Nova do Sul (Horto Florestal São João). No ano 2007, foi implantada uma rede de testes clonais com 864 clones de Eucalyptus, pertencentes a 37 espécies e híbridos. Aos 3 anos de idade, foram mensurados o diâmetro à altura do peito (dap) e a altura total (Ht) das árvores dos experimentos. O incremento médio anual (IMA) foi calculado de acordo com o volume individual por clone e o estande de plantas por hectare na idade de avaliação do teste clonal. Os resultados da correlação genotípica entre os ambientes variaram de 0,39 a 0,56, demonstrando que ocorreu interação genótipos x ambientes significativa dos caracteres avaliados. Esses resultados indicam que é necessário selecionar clones específicos, nas combinações de ambientes com baixa correlação genética entre si. Ocorreu baixa correção genética entre os ambientes Cambará x Capivara; Cambará x São João; Capivara x Fortaleza; Capivara x São João; e Fortaleza x São João. Dessa maneira, para este estudo foram necessárias três unidades de manejo para minimizar os efeitos da interação genótipos x ambientes. Incluindo a seleção por estabilidade, adaptabilidade e os dois atributos simultaneamente, ocorreu mudança de clones e de posição entre os clones no ordenamento de seleção. Com a seleção simultânea por estabilidade e adaptabilidade (MHPRVG), os ganhos aumentaram em comparação com a seleção pelos valores genotípicos preditos entre os ambientes, principalmente, e houve incremento dos ganhos em relação à testemunha comercial. Por exemplo, os cinco melhores clones pelo critério MHPRVG apresentaram-se 56% superiores à testemunha comercial para a característica produtividade em volume

The Pauli equation with complex boundary conditions

We consider one-dimensional Pauli Hamiltonians in a bounded interval with possibly non-self-adjoint Robin-type boundary conditions. We study the influence of the spin-magnetic interaction on the interplay between the type of boundary conditions and the spectrum. A special attention is paid to PT-symmetric boundary conditions with the physical choice of the time-reversal operator T.Comment: 16 pages, 4 figure

How many species change names in a germplasm bank? Study of the Anhembi Experimental Station eucalypt germplasm bank and practical implications.

Eucalypts are a long-cycle crop that have been introduced in Brazil during several decades. The germplasm banks of the country make available several populations whose botanical classifications are somewhat outdated since these classifications have been subject to several modifications over the years. This study outlines a review of species with outdated classifications in the Anhembi Experimental Station of Forest Sciences (ESALQ/USP), one of Brazil?s main eucalypt germplasm banks and discusses the possible implications for the breeding programs that use said germplasm. In this survey, we found records that indicate introductions were made of populations of 20 eucalypts species. However, this number has increased according to the most recent update of botanical classifications, and the Anhembi Germplasm Bank has currently 22 species after a few species were reclassified. Furthermore, a major change has been the reclassification of some species from the genus Eucalyptus to the genus Corymbia. One original introduction, Eucalyptus maculata, is now considered to be (according to original provenances), Corymbia maculata and C. variegata. One species originally introduced as E. pellita has been renamed E. scias; E. pellita still exists in north Queensland, Australia and Papua New Guinea, while E. scias has a much smaller southerly distribution in New South Wales, Australia. Similarly, an introduction of E. phaeotricha is now generally considered to be E. tindaliae, and an introduction of E. resinifera is now considered to be E. macta (according to the provenance area of the introduction). The confusing classification of the species is aggravated, in some cases, by the lack of detailed studies that allow comparing the species introduced with the same name, regarding wood productivity, tolerance and/or traits that are fundamental for defining the species to be introduced or worked on by the breeding programs