Electron pairing: from metastable electron pair to bipolaron

Starting from the shell structure in atoms and the significant correlation within electron pairs, we distinguish the exchange-correlation effects between two electrons of opposite spins occupying the same orbital from the average correlation among many electrons in a crystal. In the periodic potential of the crystal with lattice constant larger than the effective Bohr radius of the valence electrons, these correlated electron pairs can form a metastable energy band above the corresponding single-electron band separated by an energy gap. In order to determine if these metastable electron pairs can be stabilized, we calculate the many-electron exchange-correlation renormalization and the polaron correction to the two-band system with single electrons and electron pairs. We find that the electron-phonon interaction is essential to counterbalance the Coulomb repulsion and to stabilize the electron pairs. The interplay of the electron-electron and electron-phonon interactions, manifested in the exchange-correlation energies, polaron effects, and screening, is responsible for the formation of electron pairs (bipolarons) that are located on the Fermi surface of the single-electron band.Comment: 17 pages, 6 figures, Journal of Physics Communications 201

Aspectos comportamentais e desempenho produtivo de ovinos mantidos em pastagens de capim-tanzânia manejado sob lotação intermitente.

O trabalho foi desenvolvido objetivando avaliar o comportamento e desempenho produtivo de ovinos mantidos em pastagens de capim-tanzânia (Panicum maximum) manejadas sob períodos de descanso (PD ) correspondentes aos tempos necessários para expansão de 1,5 (1,5F), 2,5 (2,5F) ou 3,5 (3,5F) novas folhas/perfilho. Foram avaliados aspectos comportamentais como o tempo em que os animais se mantinham sob a sombra e o tempo despendido para pastejo, ruminação e em ócio, além do número de defecações, urinação, ingestão de água e sal e a taxa de bocados (TXB). Para avaliação do desempenho produtivo, avaliaram-se o ganho de peso médio diário (GMD) e a taxa de lotação expressa em número de animais por hectare (TLA), além da produção por hectare, expressa em kg de peso vivo (PPVH ). Os animais mantidos em pastagens manejadas sob PD de 3,5F permaneceram 21% do tempo compreendido de 5 às 18 horas sob a sombra. Os animais mantidos nos piquetes com PD de 2,5F despenderam menor porcentagem de tempo pastejando, indicando que, nessa condição, os animais conseguiram ingerir maior quantidade de forragem num menor intervalo de tempo. Quanto às TXB, observou-se que nos períodos de 8 às 11 horas e 17 às 18 horas elas foram semelhantes para todos os PD s adotados. Para o PD de 2,5F as taxas de bocados não diferiram entre os intervalos de tempo avaliados, enquanto no PD de 3,5F as taxas de bocados foram menores em todos os períodos analisados. Quanto ao desempenho produtivo, observou-se que os animais mantidos em piquetes sob PD de 1,5F apresentaram maior GMD, porém as TLA e TLUA foram menores que as observadas nos piquetes mantidos sob PD de 3,5F. Já as PPVH das pastagens mantidas sob PD s de 1,5F e 2,5F foram semelhantes e superiores às pastagens mantidas sob PD de 3,5F. Conclui-se que as pastagens de capim-tanzânia devem ser manejadas sob PDs de 2,5 folhas, pois apresentam boa PPVH e permitem aos animais consumirem mais forragem em menor intervalo de tempo

Torta de girassol em rações de vacas em lactação: produção microbiana, produção, composição e perfil de ácidos graxos do leite.

Resumo - O objetivo deste estudo foi avaliar a produção microbiana, produção, composição e perfil de ácidos graxos do leite de vacas alimentadas com rações contendo níveis crescentes de torta de girassol (TG). Foram utilizadas oito vacas da raça Girolando com peso médio de 515 kg. O delineamento experimental utilizado foi quadrado latino 4 x 4 duplo, em que os fatores foram níveis de inclusão de TG na ração concentrada (0; 7; 14 e 21%). Observou-se efeito linear decrescente para os teores de proteína, gordura do leite e N-ureico. Os teores de alantoína (mmol dia-1) foram influenciados pelos níveis de inclusão da TG, apresentando comportamento quadrático (p 0,05) pelos níveis de inclusão de TG. Foi observado efeito linear decrescente com a adição dos níveis de torta de girassol para o ácido palmítico (C16:0), para os demais ácidos graxos não foram observadas diferenças (p > 0,05). A utilização de torta de girassol pode consistir em alternativa na alimentação de vacas em lactação; contudo não altera a eficiência de síntese de proteína microbiana e o perfil de ácidos graxos do leite. Palavras-chave: coproduto, nitrogênio não-proteico, síntese microbiana. Sunflower cake in the ration of dairy cows: microbial production, production, composition and fatty acid profile of milk. Abstract - The objective of this study was to evaluate the microbial production, production, composition and fatty acids profile of milk from dairy cows fed rations with growing levels of sunflower cake. Eight Girolando cows were used, averaging 515 kg of body weight. The experimental design was a 4 x 4 Latin square, in duplicate, where the factors consisted of the rates of sunflower cake inclusion in the concentrate portion (0, 7, 14 and 21%). A decreasing linear effect was observed for protein and fat production in milk and N urea content. Allantoin rates (mmol day-1) were influenced by the levels of sunflower cake inclusion, with quadratic effect (p 0.05) by the levels of sunflower cake inclusion. A decreasing linear effect was observed with the levels of sunflower cake inclusion for palmitic acid (C16:0); no statistical differences were observed (p > 0.05) for the other fatty acids. The use of sunflower cake may represent an alternative feed for dairy cows, but does not alter the efficiency of microbial protein synthesis and fatty acids profile of milk

Cactus Forage Productivity Modelling Using PHYGROW Software in a Semiarid Environment

Plant growth modeling has been shown an increasing strategy to cope with the high demand for food supply, mainly in climate vulnerable areas, providing them to be used in agriculture worldwide. Concerning semiarid regions, the PHYGROW software has been promising to model plant growth, as cactus forage (‘Opuntia stricta’ cv. “Mexican elephant ear”) which was used in this study. Production data from 2017 and 2018 in Petrolina, Permambuco state, Brazil, with 12 replicates each year were considered. This region shows a very hot and dry climate and has an erratic and seasonal rainfall, which varies a lot in quantity, frequency and intensity from one year to another. After the PHYGROW software parameterization, we performed the generation of the synthetic series and, afterwards, we add the field data to calibration and validation. The results showed a high prediction capacity of PHYGROW software, even in such an erratic climate as Brazilian Semiarid, considering the model performed as calibrated. In 2017 and 2018, the observed cactus forage biomass were 1745 ± 505.83 and 2016 ± 584.58 kg DM ha-1 and the estimated data were 1795 and 2314 kg DM ha-1, respectively. This relatively high deviation suggests an opportunity to add more data, in order to get the model more accurate. Although there was a high difference in precipitation from 2017 to 2018 (166 and 301 mm, respectively), cactus forage was capable to offset this fluctuation, which makes it a strategic resource to reduces the biomass variation and stockpiling necessity on the farm level. This study also demonstrated the importance of modelling to help the farmer to cope with the weather and feed variation in climate vulnerable areas, allowing them to anticipate and adopt strategies to cope with drought more efficiently

Componentes estruturais do resíduo pós-corte em capim-massai adubado com cinco doses de nitrogênio.

Objetivou-se avaliar os componentes da biomassa do resíduo pós-corte em capim-massai submetido a cinco doses de nitrogênio (0; 150; 300; 450 e 600 mg N dm-3 de solo) num delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições (vasos) em casa de vegetação. Avaliaram-se a altura residual, a densidade populacional de perfilhos (DPP), a massa seca de forragem total residual (MSFTr), de forragem verde residual (MSFVr), de forragem morta residual (MSFMr), de lâmina foliar verde residual (MSLVr), de colmo verde residual (MSCVr), relação lâmina foliar/haste (LF/C), a massa seca radicular (MS radicular) e a relação parte aérea/raiz. Observou-se efeito quadrático dos níveis de adubação nitrogenada sobre a altura residual. As variáveis MSFTr, MSFVr e MSCVr responderam positivamente, enquanto a MSLVr revelou comportamento quadrático com os níveis de N. Constatou-se valores estimados de 13,35 e 39,73 g MS/vaso para MSFTr, de 9,71 e 24,69 g MS/vaso para MSFVr e de 3,65 e 15,07 g MS/vaso para MSFMr nas doses de 0 a 600 mg N dm-3 de solo, respectivamente. A MS radicular respondeu positivamente às doses de N. A adubação nitrogenada proporciona resultados positivos sobre as características estruturais do resíduo pós-corte do capim-massai. After cut structural components of massai grass under five nitrogen fertilizer levels. Abstract - After cut residue of Massai grass under five nitrogen fertilized levels were evaluated. A completely randomized design with five nitrogen levels (0; 150; 300; 450 and 600 mg N dm-3 of soil) and five replicates (plots) in greenhouse was used. It was evaluated the residual canopy height (RCH), the tiller population density (TPD), the total residual forage dry mass (TFDM), the residual green forage dry mass (GFDM), the senescent forage dry mass (SFDM), the residual green leaf dry mass (GLDM), the residual green culm dry mass (GCDM), leaf/culm ratio (L/C), root dry mass (RDM) and above ground/root ratio (A/R). There was square effect of nitrogen fertilization on RCH. There were crescent and linear effect of nitrogen fertilization on TFDM, GFDM and GCDM. There was square effect of nitrogen fertilization on GLDM. The values were estimated in 13.35 and 39.73 g DM/plot to TFDM; 9.71 and 24.69 g DM/plot to GFDM and 3.65 and 15.07 g DM/plot to SFDM on 0 and 600 mg N dm-3 of soil, respectively. The RDM presented positively response to the N levels. It was concluded that the nitrogen fertilizing brought benefits for all structural characteristics after cut of Massai grass

Produção de leite de cabra em pasto de capim-tanzânia manejado sob lotação rotativa.

O experimento foi conduzido para quantificar o potencial de produção de leite de cabra em pasto de capim-tanzânia submetido a diferentes manejos. Os manejos testados foram: intensivo (altura residual de 30 cm e 600kg de N ha-1 ano-1), moderado (altura residual de 45cm e 300kg de N ha-1 ano-1), leve (altura residual de 45cm sem adubação) e convencional (altura residual de 30 cm e 0kg de N ha-1 ano-1). Utilizaram-se caprinos leiteiros da raça Anglo Nubiana. O pasto foi manejado sob lotação rotativa com taxa de lotação variável, nas épocas: chuvosa e seca. Durante o período seco o pasto foi irrigado. Foram determinadas as produções individuais de leite, taxa de lotação e a duração da lactação para determinar a produtividade. No manejo intensivo foram registradas as maiores produtividades tanto na época chuvosa (3540 kg leite por ha em 120 dias de lactação), quanto na época seca (15.902 kg leite por ha em 240 dias de lactação). Dos manejos sem adubação, o manejo leve apresentou melhor desempenho (mais de 6.000 kg de leite na época seca), em função da alta produção individual (1kg por cabra), apesar da baixa taxa de lotação (16 cabras por hectare). O manejo intensivo do pasto permitiu alta produtividade tanta na época das águas quanto na época seca, sendo uma opção para modelos de produção mais tecnificados. O manejo leve mostrou resultados positivos do ponto de vista do uso sustentável da área, podendo ser indicado para modelos de produção com menor inversão de capital

Exchange Frequencies in the 2d Wigner crystal

Using Path Integral Monte Carlo we have calculated exchange frequencies as electrons undergo ring exchanges in a ``clean'' 2d Wigner crystal as a function of density. The results show agreement with WKB calculations at very low density, but show a more rapid increase with density near melting. Remarkably, the exchange Hamiltonian closely resembles the measured exchanges in 2d He. Using the resulting multi-spin exchange model we find the spin Hamiltonian for r_s \leq 175 \pm 10 is a frustrated antiferromagnetic; its likely ground state is a spin liquid. For lower density the ground state will be ferromagnetic

Componentes da biomassa pós-pastejo do dossel de capim-tifton 85 submetido a diferentes manejos sob lotação rotativa.

Resumo: Avaliaram-se componentes de biomassa pós-pastejo do capim-tifton 85 submetido a diferentes manejos. Os manejos consistiam em Convencional (altura residual 10 cm e sem adubação), Intensivo (altura residual 10 cm e adubação equivalente a 600 kg de N/ha x ano), Leve (altura residual 20 cm e sem adubação) e Moderado (altura residual 20 cm e adubação equivalente a 300 kg de N/ha x ano). Utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado com medidas repetidas no tempo em dois períodos do ano com quatro repetições. Tanto a Massa Seca de Forragem Total residual (MSFTr), quanto a de Forragem Verde residual (MSFVr) e Forragem Morta residual (MSFMr) apresentaram efeito dos manejos e do período do ano, com maiores médias de MSFTr e MSFMr para os manejos Moderado e Leve e para a MSFVr no manejo Moderado. O período seco apresentou os maiores valores de MSFTr, MSFVr e MSFMr com 3674, 2416 e 1258 kg/ha, respectivamente. A relação Material Vivo/Material Morto residual foi maior nos manejos Intensivo e Moderado. A Massa Seca de Lâmina foliar Verde residual (MSLVr) e a de Colmo Verde residual (MSCVr) comportaram-se de forma semelhante com maior média para o manejo Moderado. Na MSCVr houve maior produção de colmo no período seco. A relação Folha/Colmo residual foi menor no manejo Convencional e maior no período chuvoso. Os manejos Moderado e Intensivo apresentam uma maior quantidade de massas de forragem residual que garantem maior vigor na rebrotação da pastagem de capim-tifton 85. [Biomass components Tifton 85 grass canopy post-grazing, under different managements in intermittent stocking]. Abstract: Was evaluated the structural characteristics pos grazing of tifton 85 bermudagrass, subjected to different intensities of management. The management consisted in Extensive (residual height 10 cm and no fertilization), Intensive (residual height 10 cm and equivalent fertilization 600 kg of N/ha x year), Light (residual height 20 cm and no fertilization) e Moderate (residual height 20 cm and equivalent fertilization 300 kg of N/ha x year). We used entirely randomized with repeated measurements over time in two seasons with four replicates. Both residual Dry Mass Total Herbage (DMTHr), as the residual Green Herbage (DMGHr) and residual Dead Herbage (DMDHr) had the effect of the managements and the season of year, with higher average DMTHr and DMDHr for the Moderate and Light managements and for the DMGHr in the Moderate management. The dry season had the higest values of DMTHr, DMGHr and DMDHr with 3674, 2416 e 1258 kg/ha, respectively. The residual Live Material/Dead Material ratio was highest in the Intensive and Moderate management. The residual Dry Mass of Green Leaf (DMGLr) and the residual Green Stems (DMGSr) behaved similarly with highest average for Moderate management. In DMGSr had highest stem production in the rainy season. The residual Leaf/Stem ration was lowest in the Conventional management and the rainy season. The Moderate and Intensive management present a higher amount residual forage mass to ensure greater strength in the pasture regrowth of Tifton 85 grass

Características estruturais pós-pastejo do dossel de capim-tifton 85 submetido a diferentes manejos sob lotação rotativa.

Avaliaram-se as características estruturais pós-pastejo do capim-tifton 85 submetido a diferentes manejos. Os manejos consistiam em Convencional (altura residual 10 cm e sem adubação), Intensivo (altura residual 10 cm e adubação equivalente a 600 kg de N/ha x ano), Leve (altura residual 20 cm e sem adubação) e Moderado (altura residual 20 cm e adubação equivalente a 300 kg de N/ha x ano). Utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado com medidas repetidas no tempo em dois períodos do ano com quatro repetições. O Índice de Área Foliar residual (IAFr) foi maior no manejo Moderado, com média de 1,81 e menor nos manejos Convencional e Intensivo, com 0,91 e 0,98, respectivamente. A Interceptação da Radiação Fotossinteticamente Ativa residual (IRFAr) apresentou efeito dos manejos, acompanhando a mesma tendência do IAFr. A Densidade Populacional de Perfilhos residual (DPPr) foi semelhante entre os manejos no período chuvoso, e maior no manejo Intensivo no período seco, com 4915 perfilho/m². A estrutura pós-pastejo no manejo Moderado em capim-tifton 85 condiciona ao pasto uma maior facilidade de rebrotação sem comprometer o perfilhamento. Structural characteristics Tifton 85 grass canopy post-grazing, under different managements in intermittent stocking. Abstract: Was evaluated the structural characteristics pos grazing of tifton 85 bermudagrass, subjected to different intensities of management. The management consisted in Extensive (residual height 10 cm and no fertilization), Intensive (residual height 10 cm and equivalent fertilization 600 kg of N/ha x year), Light (residual height 20 cm and no fertilization) e Moderate (residual height 20 cm and equivalent fertilization 300 kg of N/ha x year). We used entirely randomized with repeated measurements over time in two seasons with four replicates. The residual Leaf Area Index (LAIr) was higher in Moderate management, with an average of 1,81 and lowest in Conventional e Intensive management, with 0,91 and 0,98, respectively. The residual Photosynthetically Radiation Active Interception present effect of managements, following the same trend LAIr. The residual Tiller Density Population (TDPr) was similar between the managements during the rainy season, and the higher in the Intensive management during the dry season, with 4915 tillers/m². The structure post-grazing in tifton 85 grass in the Moderate management conditions an easier regrowth of the pasture without compromising tillering