A nukleációs és növekedési mechanizmus vizsgálata kémiai gőzleválasztással előállított gyémántrétegekben korrózió-védelmet biztosító textúra kialakítása érdekében

Új in-situ ionizációs tömegspektrometriás eljárást dolgoztunk ki mikrohullámú plazma összetételének reaktív gyökökre is kiterjedő meghatározására. A módszer alkalmazásával megállapítottuk, hogy gyémántrétegek metán/hidrogén keverékből való kémiai gőzleválasztásánál a reaktív gyökök sokkal nagyobb szerepez játszanak, mint korábban feltételezték. Az emelt nyomású tartományban (~100 mbar) már csak egy domináns összetevő létezik: a C2H gyök, amelynek mennyiségével a növekedési sebesség korrelálni látszik. Ezen kívül, az elektromos előfeszítéssel történő gyémántnukleáció vizsgálata alapján eljárást dolgoztunk ki a másodlagos magképződés, és így a morfológia szabályozáására. Az eljárás alapul szolgál három dimenzióban erősen strukturált mikrofelületek tűlyukmentes gyémántréteggel való bevonásához. Kísérleti eredményeinkre támaszkodva számítógépes szimulációval vizsgáltuk az előfeszítéses nukleáció mechanizmusát, és azt találtuk, hogy az nagy mértékben megegyezik az amorf tetraéderes szénrétegek nukleációs mechanizmusával. Az eredmények tisztázták a nukleációs körülmények és a szubsztráttól származó orientációs információ megőrzése közötti összefüggést. | A new mass spectrometric method with in-situ ionization has been developed to determine the composition of a microwave plasma ? including radicals. Using this method we have found that highly reactive radicals play a much greater role in the chemical vapor deposition of diamond from a methane/hydrogen plasma, than assumed earlier. At elevated pressures (~100 mbar) the only substantial component of the plasma is C2H, the amount of which seem to correlate with the growth speed.In addition, based on the study of the bias enhanced nucleation (BEN) of diamond, we have developed a method to control the secondary nucleation, and thereby the morphology of the layers. The method has served as basis to a procedure for depositing pin-hole free diamond layers on micron sized surfaces with strong 3D structuring.Based on experimental results, we have carried out computer simulations of the BEN process, and found that its mechanism is the same as in the case of tetrahedral amorphous carbon layers. Our results shed light on the connections between the nucleation conditions and the preservation of the orientation information from the surface

The absorption spectrum of hydrogenated silicon carbide nanocrystals from ab initio calculations

The electronic structure and absorption spectrum of hydrogenated silicon carbide nanocrystals (SiCNC) have been determined by first principles calculations. We show that the reconstructed surface can significantly change not just the onset of absorption, but the \emph{shape} of the spectrum at higher energies. We found that the absorption treshold of the reconstructed SiCNs cannot be accurately predicted from traditional density functional theory calculations.Comment: 4 pages, 3 figures, 1 tabl

THEORETICAL STUDY OF ADSORPTION ON A SiO₂ SURFACE

Preliminary calculations of adsorption on a SiO₂ surface are presented. An open shell version of the MINDO/3 molecular orbital method is applied to a two-dimensionally periodic slab of α-quartz covered by a monolayer of hydrogens on one side. The atomic geometries and adsorption energies of a CO molecule are given for two possible molecular adsorptions

Proteaszóma szubsztrátok felismerési mechanizmusának genetikai analízise = Genetic analysis of the protein delivery mechanism for proteasomal degradation

P elemre épülő klasszikus és molekuláris genetikai technikákkal mutációkat izoláltunk, és/vagy transzgenikus RNS-interferencia vonalakat állítottunk elő az ecetmuslica ubikvitin-proteaszóma rendszerét (UPR) kódoló génekben. A mutánsok részletes genetikai, biokémiai és molekuláris analíziséből új ismereteket szereztünk az UPR egyes komponenseinek szerepéről a sejtciklus szabályozásában. Azonosítottuk és jellemeztük a Drosophila anafázis-promoting komplex (APC) katalitikus moduljának összetételét és szerepét. Azonosítottuk egy új ubikvitin konjugáló enzim, az Ube2S Drosophila ortológját, és kimutattuk, hogy stressz-indukált ubikvitinációban van szerepe. Kimutattuk, hogy a p54, Dsk2 és Rad23 poliubikvitin-kötő receptorok funkcionális interakciót mutatnak egymás között. Átfogó bioinformatikai analízissel azonosítottunk 40 dezubikvitináló enzimet kódoló gént Drosophilában, majd meghatároztuk mutánsaik egyedfejlődési és citológiai fenotípusait. Kimutattuk, hogy a DmUsb5 dezubikvitináló enzimnek szerepe van az ubikvitin homeosztázis fenntartásában és az apoptózis szabályozásában. Végezetül demonstráltuk, hogy az APC ciklikus aktivitást mutat endomitózis során is, ahol a ciklinek ubikvitin-függő degradációjával lehetővé teszi a replikációs komplex ismételt összeszerelődését. | P element induced mutants and transgenic RNA-interference lines affecting genes of the ubiquitin-proteasome system (UPS) were established and characterized. Valuable new information about their function in cell cycle regulation was gained following detailed genetic, biochemical and molecular analyses of these mutants. Through genetic and physical interaction studies, we identified and characterized components of the catalytic module of the anaphase promoting complex (APC). The Drosophila orthologue of a new ubiquitin conjugating enzyme, DmUbe2S was identified and demonstrated, that it functions in stress related ubiquitylation. We have shown that the p54, Dsk2 and Rad23 polyubiquitin binding receptors functionally interact with each other. Through comprehensive bioinformatic analyses, forty Drosophila genes coding for deubiquitylating enzymes were identified and characterized preliminarily. It was established that the DmUsb5 deubiquitylating enzyme has a role in maintaining intracellular ubiquitin homeostasis and in regulating apoptosis. Finally, we have demonstrated that the APC shows cyclical activity during endomitózis, in which it promotes cell cycle progression by lowering cyclin concentration in order to facilitate the relicensing of replication origins

Hundred years after the first triaxial test

It was more than hundred years ago, when Theodore von Kármán (born as Tódor Kármán) designed and developed the first triaxial cell for investigation of brittle rocks behavior. His first research was based on Carrara marble and Mutenberg sandstone with varying confining pressures up to 600 MPa, demonstrating changes from brittle stages to ductile behavior in addition to hardening. The target of this paper is to give tribute to his development and work on this topic, having inspired and influenced many people in rock engineering and geophysical sciences, among others. After a short historical overview of this research the published data are recalculated using different empirical failure criteria which are widely used in the rock mechanics and rock engineering practice. For the recalculation and description of Kármán´s triaxial tests the original Hungarian paper was used

Theory of Spin-Conserving Excitation of the N−V−N-V^- Center in Diamond

The negatively charged nitrogen-vacancy defect ($N-V^-$ center) in diamond is an important atomic-scale structure that can be used as a qubit in quantum computing and as a marker in biomedical applications. Its usefulness relies on the ability to optically excite electrons between well-defined gap states, which requires clear and detailed understanding of the relevant states and excitation processes. Here we show that by using hybrid density-functional-theory calculations in a large supercell we can reproduce the zero-phonon line and the Stokes and anti-Stokes shifts, yielding a complete picture of the spin-conserving excitation of this defect.Comment: 4 pages, 2 figure

A fehérjelebontás szerepének tanulmányozása a kromoszóma szegregáció és a mitózis szabályozásában = Determining the role of protein degradation in the regulation of chromosome segregation and mitosis

Az sejtciklus szabályozásában alapvető szerepet játszó komplex, az APC genetikai és molekuláris biológiai analízisét végeztük el elsőként egy soksejtű eukarióta modell organizmusban, az ecetmuslicában. Azonosítottuk a Drosophila APC komplexet alkotó tíz alegységet kódoló géneket. Ezek közül, P elemre épülő technikákkal, nyolc gén mutáns alléljait és transzgénikus RNSi vonalait sikerült előállítani és jellemezni. Egy kivételével valamennyi alegység funkciója nélkülözhetetlennek bizonyult az állatok egyedfejlődése szempontjából, és kiesésük jellegzetes mitótikus fenotípusok kialakulását eredményezte. Az egyes mutánsok esetében egymáshoz hasonló, de jelentősen eltérő fenotípus-jegyeket is kimutattunk. Ezekből arra következtettünk, hogy a különböző alegységeknek eltérő szerepe van a komplex funkciójának kialakításában. Genetikai és fizikai interakciókat is kimutattunk az egyes alegységek között, amelyek jó egyezést mutatnak az időközben megjelent szerkezetvizsgálati eredményekkel. Kimutattuk, hogy a két protein modifikációs rendszer, az ubiquitinálás és a sumoilálás funkcionálisan összefügg egymással. Kimutattuk, hogy a csak soksejtű eukariótákban található APC7 alegység egy hét TPR (tetratrico-peptide repeat) motívumot hordozó fehérje, amelynek funkciója, egyedüliként, nem eszenciális a teljes komplex funkciója szempontjából. Végezetül kidolgoztunk egy kísérleti rendszert a proteindegradáció követésére mind in vivo, mind pedig in vitro. | In this project we have accomplished the genetic and molecular biological analysis of the anaphase promoting complex, or APC, in a multicellular model organism, the fruit fly, Drosophila melanogaster. First, we identified all genes coding for ten subunits of the Drosophila APC. Mutant alleles and transgenic RNA interference lines corresponding to eight subunit genes were isolated and characterised. The function of all but one subunit proved to be essential for development, and their loss resulted in characteristic mitotic phenotypes. The significant differences in their mitotic phenotypes indicate that the subunits have distinct roles and they contribute differently to the functions of the whole complex. In addition to this, we have demonstrated genetic and physical interactions among subunits. These data are in good agreement with the physico-chemical data emerging from structural studies of the APC. We have shown that the two protein modification system, the ubiquitination and sumoilation are functionally related to each other. We have also shown that the APC7 subunit, found only in multicellular eukaryotes, contains seven TPR (tetratrico-peptide-repeat) repeats, and it is the only subunit whose function is not essential for the functioning of the whole complex. In the course of this project we established an experimental system to monitor protein degradation both in vivo and in vitro