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

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕОФИЛЛИНА И ТЕОБРОМИНА В ЧЕРНОМ ЧАЕ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОГО ЗОННОГО ЭЛЕКТРОФОРЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ СТЭКИНГА С БОЛЬШИМ ОБЪЕМОМ ОБРАЗЦА

Some features of the formation of methylxanthines during growth and development of tea leaves are discussed, and the information about the content of minor methylxanthines, theobromine (TB) and theophylline (TF), in tea products is summarized. The expediency of using TB and TF as marker substances characterizing the quality of tea is substantiated. Possibility and limitations of using electrophoretic methods for TB and TF determination in tea products were investigated. Experimental studies were carried out to develop a method for TB and TF determination in black tea by capillary zone electrophoresis using the procedure of analytes online concentration – large volume sample stacking (LVSS-CZE-UV). Optimized conditions for the analytes separation were using the borate buffer solution (pH = 9.8, 90 mM concentration) and 20 kV voltage in the system. The following conditions for the analytes concentrating were proposed: time for introducing a 40-fold diluted tea extract (1.0 g per 100 ml of water) was 200 s at 50 mbar; the polarity reversal time was 1.5–1.7 min at a voltage of –10 kV. Under the selected conditions, the TB and TF concentration efficiency factors were 28 and 38, respectively. The analysis time did not exceed 22 min. For the developed method, the repeatability, intralaboratory precision, trueness and accuracy of the results of analytes determination in black tea samples were evaluated.Determining TB (0.04–4.0 mg/g concentration range) and TF (0.04–1.0 mg/g concentration range) in tea showed that the relative standard deviation of the results of the analytes determination σ(Δ) did not exceed 7 and 12 %, respectively. Analysis of various samples of black tea using the developed method showed that TB content ranged from 0.14 to 2.32 mg/g and TF content ranged from " 0.040" to 0.15 mg/g.Keywords: capillary zone electrophoresis, on-line concentration, large volume sample stacking (LVSS), theobromine, theophylline, teaВ работе обсуждаются некоторые особенности формирования метилксантинов в процессе роста и развития чайного листа, обобщена информация о содержании минорных метилксантинов – теобромина (ТБ) и теофиллина (ТФ) в чайной продукции. Обоснована целесообразность применения ТБ и ТФ в качестве веществ - маркеров, характеризующих качество чая. В работе изучены возможности и ограничения электрофоретических методов определения ТБ и ТФ в чайной продукции. Проведены экспериментальные исследования по разработке методики определения ТБ и ТФ в черном чае методом капиллярного зонного электрофореза с применением процедуры он-лайн концентрирования аналитов – стэкинга с большим объемом образца (LVSS-КЗЭ-УФ). Оптимизированными условиями разделения аналитов являются: электролит -  боратный буферный раствор с рН 9.8 и концентрацией 90 мМ, напряжение в системе – 20 кВ. Для концентрирования аналитов предложены: время ввода разбавленного в 40 раз экстракта чая (1.00 г на 100 мл воды) – 200 с при 50 мбар; время обращения полярности 1.5-1.7 мин при напряжении -10 кВ. В выбранных условиях факторы эффективности концентрирования ТБ и ТФ составили 28 и 38, соответственно. Время анализа не превышало 22 мин. Для разработанной методики оценены повторяемость, внутрилабораторная прецизионность, правильность и точность результатов определения аналитов в образцах черного чая. Установлено, что при определении ТБ (в диапазоне 0.04 – 4.0 мг/г чая) и ТФ (в диапазоне 0.04 – 1.0 мг/г) в чае относительное стандартное отклонение результатов определения аналитов σ(Δ) составляет 7 и 12 %, соответственно. Содержания аналитов в различных образцах черного чая, полученные по разработанной методике, варьируются в диапазонах от 0.14 до 2.32 мг/г для ТБ и от « 0.040» до 0.15 мг/г для ТФ.Ключевые слова: капиллярный зонный электрофорез, он-лайн концентрирование, стэкинг с большим объемом образца (LVSS), теофиллин, теобромин, чай

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

ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ ФЕНОЛЬНОЙ ПРИРОДЫ В РАСТВОРИМОМ КОФЕ

In the current paper, the importance of determination of phenolic compounds in the instant coffee for the coffee’s quality evaluation was discussed. Particular attention was paid to the components of "natural" and "technological" origin such as caffeoylquinic acids (CQA) and catechol (C) respectively. The conditions for the simultaneous determination of CQA and C in the instant coffee samples by the capillary zone electrophoresis (KZE) method were chosen. The separation of phenolic compounds was carried out in the borate buffer (40 mM, pH 9.5) with the voltage of +25 kV applied to the capillary inlet (60.5 (52) cm × 50 μm). The summary determination of the CQA isomers by the KZE method was proposed. The accuracy was estimated by spiked samples (the relative error was 4 %) and by comparison of the analysis results with the results obtained by an independent HPLC-UV method (the relative error was 7 %). To substantiate the "technological" nature of the catechol formation in the investigated product, the ground green and roasted coffee samples of varying roasting degrees, as well as instant coffee samples, were analyzed by the electrophoretic method. The CQA and C contents in the instant coffee samples were in the ranges of 9-55 and 0.40-0.85 mg / g, respectively. It was shown that increasing the coffee roasting degree leads to the decrease of CQA content and increase of C content in the ground roasted coffee samples. For the instant coffee samples, the inverse correlation between the CQA and C contents (rcalcul = 0.80; rtab = 0.40; n = 24), and the positive correlation between the C content and the roasting index (rcalcul = 0.68; rtab = 0.51; n = 15) were established. This combination of facts confirmed the "technological" nature of the studied compound formation.Keywords: capillary zone electrophoresis, HPLC-UV, phenolic compounds, caffeoylquinic acids, catechol, coffee(Russian) DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.2.008E.A. Tishchenko, T.G. Tsiupko, O.B. Voronova Kuban State University, Stavropolskaia ul., 149, Krasnodar, 350040,Russian FederationВ данной работе обсуждена важность определения фенольных компонентов в растворимом кофе для оценки его качества. Особое внимание уделено компонентам «природного» и «технологического» происхождения, в качестве которых рассмотрены кофеилхинные кислоты (КХК) и катехол (КТ). Выбраны условия одновременного определения ХГК и КТ в образцах растворимого кофе методом капиллярного зонного электрофореза (КЗЭ). Разделение фенольных соединений проведено в среде боратного буфера (40 мМ, рН 9.5) при наложении напряжения +25 кВ на входной конец капилляра (60.5 (52) см × 50 мкм). В рамках рассматриваемой методики предложено суммарное определение изомеров КХК методом КЗЭ. Правильность определения оценена способами «введено-найдено» (Δотн = 7 %) и сравнением результатов анализа с результатами, полученными независимым методом, в качестве которого применяли метод ВЭЖХ-УФ (Δотн = 4 %). Для обоснования «технологической» природы образования КТ в исследуемом продукте проанализированы образцы молотого зеленого и жареного кофе разной степени обжаривания, а также образцы растворимого кофе на содержание в них КХК и КТ электрофоретическим методом. Содержание КХК и КТ в образцах растворимого кофе варьируются в диапазонах 9-55 и 0.40-0.85 мг/г соответственно. Показано, что с увеличением степени обжаривания кофе наблюдается изменение содержания компонентов в образцах жареного молотого кофе: уменьшение КХК и увеличение КТ. Для образцов растворимого кофе установлена обратная корреляция (rрасч = 0.80; rтабл= 0.40; n = 24) между содержаниями КХК и КТ, а также положительная корреляция (rрасч = 0.68; rтабл = 0.51; n = 15) между содержанием КТ и индексом обжарки кофе. Это в совокупности подтверждает «технологическую» природу образования катехола в исследуемом продукте.Ключевые слова: капиллярный зонный электрофорез, ВЭЖХ-УФ, фенольные соединения, кофеилхинные кислоты, катехол, кофеDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.2.00