Distribution of biological databases over lowbandwidth networks

Databases are integral part of bioinformatics and need to be accessed most frequently, thus downloading and updating them on a regular basis is very critical. The establishment of bioinformatics research facility is a challenge for developing countries as they suffer from inherent low-bandwidth and unreliable internet connections. Therefore, the identification of techniques supporting download and automatic synchronization of large biological database at low bandwidth is of utmost importance. In current study, two protocols (FTP and Bit Torrent) were evaluated and the utility of a BitTorren based peer-to-peer (btP2P) file distribution model for automatic synchronization and distribution of large dataset at our facility in Pakistan have been discussed

Optoelectronic properties of Nd3+ doped CaTa2O6: Insights from the GGA plus U calculations

The current work is a study of optoelectronic properties of Nd3+ doped CaTa2O6 using the FP-LAPW (full potential-linear augmented plane wave) method as implemented within the WIEN-2k code. The GGA (generalized gradient approximation) has been used as E-XC (exchange-correlation) functional for the calculations of electronic and optical properties with Hubbard correction. The optimized crystal structure shows close agreement with experimental results. In order to ensure the accuracy of the electronic band structure and optoelectronic properties, we have used the effective Hubbard parameter "U" for the 4f-electrons of the Nd atom. Electronic band structure study shows the semiconducting nature with a direct band gap. The VBM (valance band maximum) and CBM (conduction band minimum) are located at the Gamma-point of the Brillouin zone. Optical properties were studied by taking into account the interband transitions. A number of optical transition levels have been found. We have evaluated various optical constants, like the absorption coefficient, reflectivity, energy loss function and refractive index as function of incident photon energy. Both band structure and optical parameters have been investigated for up and down electron spin configurations. Nd3+ doped CaTa2O6 possesses high degree of spin symmetry, except at low energy, and absorbs ultraviolet photons strongly and weakly reflects photons in the infrared and visible energies. These optical characteristics can be useful for optoelectronic device applications

Specifické vlastnosti strukturních, elektronických, optických a elastických vlastností krystalů Ca2Nb2O7 křemičitého vápníku

Pomocí výpočtu prvotních principů hustoty funkční teorie (DFT) jsou studovány strukturní, elektronické, optické a elastické vlastnosti kubického pyrochlorexidu Ca2Nb2O7 pomocí vysoce přesné plné potenciální metody rozšířené rovinné vlny s aproximací GGA + U. Vypočtený parametr mřížky je v souladu s dostupnými experimentálními daty. Elektronické výpočty struktury pásma odhalují, že Ca2Nb2O7 má přímé energetické pásmo. Pro pochopení optických vlastností Ca2Nb2O7 se vypočítá absorpční koeficient, dielektrická konstanta, funkce ztráty energie, odrazivost, index lomu, koeficient rozšíření a optická vodivost pro 0-12 eV. Studie elastických vlastností pro kubický pyrochlorexid (Ca2Nb2O7) se také provádí v rámci výpočtů DFT. Pro stanovení elastických konstant (C-11, C-12 a C-44) v kubické fázi se používá metoda deformace napětí. Proto jsou úspěšně vypočteny objemové, smykové a Youngovy moduly spolu s Debyovou teplotou, elastickými anizotropními faktory a Poissonovým poměrem. Dále je poprvé vypočítána závislost tlaků na příčné a podélné vlnové rychlosti pro kubický pyrochlorexid (Ca2Nb2O7).Using first principles density functional theory (DFT) calculation, the structural, electronic, optical and elastic properties of cubic Ca2Nb2O7 pyrochlore oxide is studied by highly accurate full potential augmented plane wave method with GGA+U approximation. The calculated lattice parameter is in good agreement with available experimental data. The electronic band structure calculations reveal that Ca2Nb2O7 has direct energy band. For the understanding of optical properties of Ca2Nb2O7, absorption coefficient, dielectric constant, energy loss function, reflectivity, refractive index, extension coefficient and optical conductivity are also calculated for 0-12 eV. A study of elastic properties for cubic pyrochlore oxide (Ca2Nb2O7) is also conducted within a frameowork of DFT calculations. The stress strain method is used for the determination of elastic constants (C-11, C-12 and C-44) in cubic phase. Hence, bulk, shear and Young's modulus along with Debye temperature, elastic anisotropy factors and Poisson's ratio are calculated successfully. Furthermore, pressure dependence of transverse and longitudinal wave velocities for cubic pyrochlore oxide (Ca2Nb2O7) are also calculated for the first time

Effect of Coulomb interactions on optoelectronic and magnetic properties of novel A2V2O7 (A= Fe and Co) compounds

Optické a magnetické vlastnosti A2V2O2 (A = Fe a Co) sloučeniny jsou zkoumány. Teorie hustotního funkcionálu (DFT) v rámci rámec metody FPLAPW (plný potenciál Linearizované rozšířená roviny vlny), jakož i zobecněné přechodové aproximace plus Hubbard parametr (GGA+U) a Hubbard onsite Coulombův interakce oprav jsou aplikovat. U je vyhodnocena, za předpokladu, že omezení zobecněné přechodové aproximace pro přechodné kovy Fe/Co a V. Vypočtené kapela struktury pro Fe dopovaného sloučeniny ukazují kovové povahy, zatímco pro Co dopované pozorujeme polovinu metalicita vlastnit 100 % rotace polarizace v okolí Fermi úroveň. Vliv Fe/Co a V magnetický moment (mB) na elektronické, magnetické a optické vlastnosti se zabývá detaily navíc. Optické konstanty odhalit silnou reakci na A2V2O2 (A = Fe a Co) v regionech UV (ultrafialový) a IR (infračervené oblasti).Optical and magnetic features of the A2V2O2 (A = Fe and Co) compounds are explored. Density functional theory (DFT) within a framework of FPLAPW (full-potential linearized augmented plane wave) method, as well as generalized gradient approximation plus the Hubbard parameter (GGA+U) and Hubbard onsite Coulomb interaction corrections are applied. U is evaluated assuming constraint generalized gradient approximation for transition metals Fe/Co and V. The calculated band structures for the Fe doped compounds demonstrate the metallic nature while for the Co doped we observe half metallicity possessing 100% spin polarization in the vicinity of the Fermi level. The influence of Fe/Co and V magnetic moment (mB) on the electronic, magnetic and optical features is explored in details additionally. The optical constants reveal the strong response for A2V2O2 (A = Fe and Co) in the IR (infra-red region) and UV (Ultra Violet) regions

Ab-initio zkoumání elektronické struktury, chemické vazby a optických vlastností Ba2HgS5 polovodiče

V tomto rukopisu byla zkoumána elektronická struktura, vazebná povaha a optické vlastnosti ternární sloučeniny Ba2HgS5 pomocí teorie hustotních funkcí (DFT). K modelování výměnných a korelačních potenciálů byly použity generalizované gradientové aproximace (GGA), Engel a Vosko a generalizované gradientové aproximace (EV-GGA) a modifikovaná schémata Becke Johnson (mBJ). Výpočty pásové struktury ukazují, že tato sloučenina má hodnotu mezery přímého energetického pásma 2,34 eV, což ukazuje těsnou shodu s experimentální hodnotou mezery pásma 2,40 eV. Hodnota mezery v energetickém pásmu vypočtená pomocí formalismu mBJ je větší než hodnota získaná z přístupů GGA a EV-GGA. Z analýzy parciální elektronické energetické hustoty stavů bylo zjištěno, že valenčnímu pásmu dominují elektronické stavy Ba-p, S-s a Hg-d, zatímco vodivé pásmo je tvořeno orbitaly S-p a Ba-d. Kromě toho existuje silná hybridizace ve volném pásmu a ve vodivém pásmu mezi stavy S-p a Hg-s, Ba-s a Hg-f, Hg-s, S-p a S-p a Hg-p. Tato silná hybridizace vede k silné kovalentní vazbě mezi atomy Hg-S a Ba-S. Navíc byly vypočteny a podrobně diskutovány optické konstanty. Bylo zjištěno, že optické parametry závislé na energii jsou anizotropní s ohledem na polarizaci dopadající elektromagnetické vlny a vykazují vlastnosti v úplném souladu s výpočty struktury elektronických pásem. Sloučenina absorbuje ultrafialové záření poměrně silně. Ba2HgS5 má vysoký index lomu v širokém rozsahu frekvencí a má potenciál být použit jako antireflexní povlak a také ve fotonických zařízeních, jako jsou diody emitující světlo (LED).In this manuscript, the electronic structure, bonding nature and optical properties of the ternary Ba2HgS5 compound was investigated using the density functional theory (DFT). The generalised gradient approximation (GGA), Engel and Vosko generalised gradient approximation (EV-GGA) and the modified Becke Johnson (mBJ) schemes were used to model the exchange and correlation potentials. Band structure calculations indicate that this compound has a direct energy band gap value of 2.34 eV, showing a close agreement with the experimental band gap value of 2.40 eV. The energy band gap value calculated using the mBJ formalism is larger than those obtained from the GGA and the EV-GGA approaches. From the analysis of the partial electronic energy density of states, it was observed that the valence band is dominated by the Ba-p, S-s and Hg-d electronic states, while the conduction band is formed by the S-p and Ba-d orbitals. In addition, there exists a strong hybridisation in the valance band and in the conduction band between the S-p and Hg-s, Ba-s and Hg-f, Hg-s, S-p as well as the S-p and Hg-p states, respectively. This strong hybridisation leads to strong covalent bonding between the Hg-S and Ba-S atoms. Moreover, the optical constants were calculated and discussed in details. The energy dependent optical parameters were found to be anisotropic with respect to the polarisation of the incident electromagnetic wave and exhibit features in complete agreement with the electronic band structure calculations. The compound absorbs ultraviolet radiation quite strongly. Ba2HgS5 possesses high refractive index over a wide range of frequency and has potential to be used as anti-reflective coating and also in photonic devices like in light emitting diodes (LEDs)

Elastické a optoelektronické vlastnosti CaTa2O6 sloučenin: Cubic a kosočtverečné fáze

Použití první hustotu zásady funkční teorie (DFT) simulace, strukturální, elektronické, optické a elastické vlastnosti oxidu CaTa2O6 pro kubických a kosočtverečnými fází jsou studovány velmi přesným způsobem (FPLAPW) v GGA+U aproximace.Vypočtené parametry mřížky jsou v souladu s dostupnými experimentálními daty. Elektronické výpočty pásové struktury ukázaly, že mezery skupinu v CaTa2O6 rovny 3,08 eV a 4,40 eV pro krychlových a kosočtverečnými struktury, v daném pořadí. U obou fází hlavní optické vlastnosti, například, absorpční koeficient, dielektrická konstanta, funkce energetické ztráty, odrazivosti jsou vypočteny a podrobněji popsány ve spektrálním rozmezí 0-14 eV. Cubic a kosočtverečné fáze vykazují významně odlišné optické vlastnosti. Elektronické spojovací znaky CaTa2O6 s různými symetrií jsou zkoumány pomocí mapování rozložení hustoty náboje. Silné kovalentní vazby charakter dominuje v obou fázích CaTa2O6. Elastické vlastnosti CaTa2O6 pro kubických a kosočtverečnými fází jsou také zkoumány. Způsob napětí kmene se použije pro stanovení elastických konstant v obou fázích. Převážná modul, modul pružnosti ve smyku, Youngův modul, spolu s důležitými elastické anizotropie faktorů a Poissonova poměru jsou studovány v detailu.Using first principles density functional theory (DFT) simulations, the structural, electronic, optical and elastic properties of CaTa2O6 oxide for cubic and orthorhombic phases are studied by highly accurate (FPLAPW) method within the GGA+U approximation. The calculated lattice parameters are consistent with available experimental data. The electronic band structure calculations have shown that the band gaps in CaTa2O6 are equal to 3.08 eV and 4.40 eV for the cubic and orthorhombic structures, respectively. For both the phases the main optical properties, e.g., absorption coefficient, dielectric constant, energy loss function, reflectivity are calculated and discussed in detail in the spectral range 0-14 eV. Cubic and orthorhombic phases exhibit significantly different optical characteristics. The electronic bonding characters of CaTa2O6 with different symmetries are explored via charge density distribution mapping. Strong covalent bonding character dominates in both the phases of CaTa2O6. Elastic properties of CaTa2O6 for cubic and orthorhombic phases are also investigated. The stress strain method is used for the determination of elastic constants in both the phases. The bulk modulus, shear modulus, Young's modulus, along with the important elastic anisotropy factors and Poisson's ratio are studied in detail

Predicted Thermoelectric Properties of the Layered XBi4S7 (X = Mn, Fe) Based Materials: First Principles Calculations

Uvádíme teoretické zkoumání elektronických struktur, optických a termoelektrických vlastností dvou ternárních vrstvených chalkogenidů, MnBi4S7 a FeBi4S7, a to kombinací funkčních výpočtů prvních principů hustoty a nelokální Boltzmannovy transportní teorií. Vypočítaná elektronická struktura pásma prokázala, že obě sloučeniny vykazují nepřímé zakázané pásmo. Optické přechody jsou zkoumány prostřednictvím dielektrické funkce (reálné a imaginární části) spolu s dalšími příbuznými optickými konstantami, včetně indexu lomu, odrazivosti a spektra ztrát energie. Tyto chalkogenidy vykazují zajímavé termoelektrické vlastnosti, jako je Seebeckův koeficient, elektrická a tepelná vodivost a výkonový faktor jako funkce teplotWe report a theoretical investigation of electronic structures, optical and thermoelectric properties of two ternary-layered chalcogenides, MnBi4S7 and FeBi4S7 , by combining the first principles density functional calculations and semi-local Boltzmann transport theory. The calculated electronic band structure have demonstrated that both compounds exhibit indirect band gaps. The optical transitions are explored via the dielectric function (real and imaginary parts) along with other related optical constants including refractive index, reflectivity, and energy loss spectrum. These chalcogenides have exhibited interesting thermoelectric properties such as Seebeck’s coefficient, electrical and thermal conductivity, and power factor as function of temperatures

The electronic structure, electronic charge density and optical properties of the diamond-like semiconductor Ag2ZnSiS4

Elektronická struktura, elektronická hustota náboje a optické vlastnosti podobné diamantu polovodiče Ag2ZnSiS4 monoklinické struktury byly zkoumány pomocí metod full-relativistic version of the full-potential augmented plane-wave, local density approximation (LDA), generalized gradient approximation (GGA), Engel–Vosko GGA (EVGGA) a modified Becke Johnson (mBJ).The electronic structure, electronic charge density and optical properties of the diamond-like semiconductor Ag2ZnSiS4 compound with the monoclinic structure have been investigated using a full-relativistic version of the full-potential augmented plane-wave method based on the density functional theory, within local density approximation (LDA), generalized gradient approximation (GGA), Engel–Vosko GGA (EVGGA) and modified Becke Johnson (mBJ) potential