Extensive infrared spectroscopic study of CuO: signatures of strong spin-phonon interaction and structural distortion

Optical properties of single-crystal monoclinic CuO in the range 70 - 6000 \cm were studied at temperatures from 7 to 300 K. Normal reflection spectra were obtained from the (001) and (010) crystal faces thus giving for the first time separate data for the $A_{u}$ and $B_{u}$ phonon modes excited in the purely transverse way (TO modes). Mode parameters, including polarizations of the $B_{u}$ modes not determined by the crystal symmetry, were extracted by the dispersion analysis of reflectivity curves as a function of temperature. Spectra of all the components of the optical conductivity tensor were obtained using the Kramers-Kronig method recently extended to the case of the low-symmetry crystals. The number of strong phonon modes is in agreement with the factor-group analysis for the crystal structure, currently accepted for the CuO. However, several "extra" modes of minor intensity are detected. Comparison of frequencies of "extra" modes with the available phonon dispersion curves points to possible "diagonal" doubling of the unit cell \{{\bf a}, {\bf b}, {\bf c}\} $\to$ \{{\bf a}+{\bf c}, {\bf b}, {\bf a}-{\bf c}\} and formation of the superlattice. The previously reported softening of the $A^{3}_{u}$ mode ($\sim$ 400 \cm) with cooling at $T_{N}$ is found to be $\sim$ 10 % for the TO mode. The mode is very broad at high temperatures and strongly narrows in the AFM phase. We attribute this effect to strong resonance coupling of this mode to optical or acoustic bi-magnons and reconstruction of the magnetic excitations spectrum at the N\'eel point. A significant anisotropy of $\epsilon^{\infty}$ is observed: it was found to be 5.9 along the {\bf b}-axis, 6.2 along the {[}101{]} chains and 7.8 the {[}10$\bar{1}${]} chains. The "transverse" effective charge is value is about 2 electrons.Comment: 23 pages, 14 figures, REVTeX, submitted to PR

Two-photon decays of vector mesons and dilepton decays of scalar mesons in dense matter

Two-photon decays of vector mesons and dilepton decays of scalar mesons which are forbidden in vacuum and can occur in dense baryonic matter due to the explicit violation of Lorentz symmetry are described within a quark model of the Nambu--Jona-Lasinio type. The temperature and chemical potential dependence of these processes is investigated. It is found that their contribution to the production of photons and leptons in heavy-ion collisions is enhanced near the conditions corresponding to the restoration of chiral symmetry. Moreover, in the case of the a_0 meson and especially the \rho-meson, a resonant behaviour (an additional amplification) is observed due to the degeneration of \rho and a_0 masses when a hot hadron matter is approaching a chirally symmetric phase.Comment: 20 figures, IOP styl

Low-temperature far-infrared ellipsometry of convergent beam

Development of an ellipsometry to the case of a coherent far infrared irradiation, low temperatures and small samples is described, including a decision of the direct and inverse problems of the convergent beam ellipsometry for an arbitrary wavelength, measurement technique and a compensating orientation of cryostat windows. Experimental results are presented: for a gold film and UBe13 single crystal at room temperature (lambda=119 um), temperature dependencies of the complex dielectric function of SrTiO3 (lambda=119, 84 and 28 um) and of YBa2Cu3O7-delta ceramic (lambda=119 um).Comment: 14 pages, 6 figure

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИКОТИНОВОЙ КИСЛОТЫ В РАСТВОРИМОМ КОФЕ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОГО ЗОННОГО ЭЛЕКТРОФОРЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ СТЭКИНГА С БОЛЬШИМ ОБЪЕМОМ ОБРАЗЦА

Nicotinic acid (vitamin РР) - is a biologically active micro component of the instant coffee. It is formed from the trigonelline during the roasting process of coffee beans. The methods of nicotinic acid determination in coffee, their advantages and disadvantages are discussed in this article. Current studies are devoted to the development of a new method for the nicotinic acid determination in soluble coffee by capillary zone electrophoresis using on-line analyte concentration / stacking with a large sample volume and polarity inversion (CZE-LVSS). The separation of the instant coffee components was carried out in the borate buffer (70 mM, pH 9.0) with the voltage of +30 kV to the capillary inlet (64.5 (56) cm × 50 μm). Stacking parameters: sample injection time 500s (at 50 mbar), stacking voltage -10 kV, stacking time 4.5 minutes. In these conditions the stacking efficiency factor of nicotinic acid calculated for instant coffee is 70. The developed method has passed the metrological certification and allows determining the nicotinic acid contents in instant coffee in the range from 250 to 2500 μg/g with the relative error (accuracy) of 14%. The nicotinic acid content in the instant coffee samples was obtained by СZE-LVSS method and varied in the range from 250 to 750 μg/g.Keywords: capillary zone electrophoresis, on-line concentration, large volume sample stacking (LVSS), nicotinic acid, coffeeDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.2.008(Russian)E.A. Tishchenko, T.G. Tsiupko, O.B. Voronova Kuban State University, Stavropolskaia ul., 149, Krasnodar, 350040,Russian FederationНикотиновая кислота (витамин PP) – является биологически активным микрокомпонентом растворимого кофе, образующимся из тригонеллина в процессе обжаривания кофейных зерен. В работе обсуждены известные методы определения никотиновой кислоты в кофе, их преимущества и недостатки. Исследования посвящены разработке новой методики определения никотиновой кислоты в растворимом кофе методом капиллярного зонного электрофореза с применением процедуры on-line концентрирования аналита – стэкинга с большим объемом образца и обращением полярности (CZE-LVSS). В качестве фонового электролита использован боратный буферный раствор (рН 9.0, концентрация 70 мМ). Разделение компонентов растворимого кофе проведено при наложении напряжения +30 кВ на входной конец немодифицированного кварцевого капилляра (64.5 (56) см× 50 мкм). Параметры стэкинга: время ввода пробы 500 с (при 50 мбар), напряжение обращения полярности -10 кВ, время обращения полярности 4.5 минуты. В этих условиях фактор эффективности концентрирования никотиновой кислоты, рассчитанный по результатам анализа растворимого кофе, составляет 70. Разработанная методика прошла метрологическую аттестацию (№ 08-47/411.01.00143-2013.2018 от 25.09.2018 г.) и позволяет проводить определение никотиновой кислоты в растворимом кофе в диапазоне 250-2500 мкг/г с относительной погрешностью (±d) 14 %. Содержание никотиновой кислоты в различных образцах растворимого кофе, полученное методом CZE-LVSS, варьируется от 250 до 750 мкг/г.Ключевые слова: капиллярный зонный электрофорез, on-line концентрирование, стэкинг с большим объемом образца (LVSS), никотиновая кислота, кофеDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.2.00

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЖЕЛЕЗОВОССТАНАВЛИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ РАСТВОРИМОГО КОФЕ

The methods of antioxidant activity determination of foodstuffs using different indicator systems were discussed. The investigation of ferric reducing power (FRP) of coffee and its individual phenolic components such as chlorogenic (CGA), caffeic (СА), ferulic (FA), gallic (GA), vanillic (VA), protocatechuic (PCA) and uric (UA) acids as well as quercetin (Qu) and catechol (C) using the spectrophotometric method with Fe(III) - o-Phen indicator system was carried out. It was shown that the sensitivity of the individual component determination decreased in the following sequence: Qu GA PCA ≈ CGA CA С ≈ UА FA VA. The examination of ferric reducing power for 15 different brands of instant coffee samples was conducted, and the evaluation of their determining conditions was done. It was shown that FRP is a sensitive criterion for the raw material (sort of coffee) as well as for production technology of the instant coffee. For the analyzed samples this criterion was between 360-420 µmoll GA/l. The relation of the investigating criterion to other quality characteristics of the instant coffee was discussed. The positive linear correlation between FRP and the total phenolics content (using the Folin-Ciocalteau method) for the instant coffee and the feedback tendency between FRP and coffee roasting index have been obtained.Keywords: antioxidant activity, ferric reducing power, antioxidant, instant coffeeDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2016.20.4.003 T.G. Tsiupko, E.A. Tishchenko, O.B. Voronova Kuban State University, Stavropolskaia ul., 149, Krasnodar, 350040,Russian Federation Обсуждены способы определения антиоксидантной активности пищевых продуктов с использованием различных индикаторных систем. Спектрофотометрическим методом с использованием индикаторной системы Fe(III)–o-Phen проведено изучение железовосстанавливающей способности (ЖВС) кофе и индивидуальных компонентов фенольной природы, входящих в его состав – хлорогеновой (ХГК), кофейной (КК), феруловой (ФК), галловой (ГК), ванилиновой (ВК), протокатеховой (ПКК), мочевой (МК) кислот, кверцетина (КВ) и катехола (КТ). Установлено, что чувствительность определения индивидуальных антиоксидантов снижается в ряду КВ ГК ПКК ≈ ХГК КК КТ ≈ МК ФК ВК. Проведены выбор условий определения железовосстанавливающей способности растворимого кофе и оценка этого показателя для образцов кофе 15 наименований разных торговых марок. Показано, что ЖВС является показателем, чувствительным к используемому сырью (сорту кофе) и технологии изготовления растворимого кофе; для исследуемых образцов этот показатель лежит в диапазоне 360-420 мкмоль ГК/дм3. Обсуждена связь железовосстанавливающей способности растворимого кофе с другими характеристиками качества. Установлены положительная линейная корреляция величин ЖВС и суммарного содержания веществ фенольной природы (по Фолину-Чокальтеу) для образцов растворимого кофе и тенденция обратной связи между величинами ЖВС и индексом обжарки.Ключевые слова: антиоксидантная активность, железовосстанавливающая способность, антиоксидант, растворимый кофеDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2016.20.4.003