Diagrammatic Monte Carlo study of the Fr\"ohlich polaron dispersion in 2D and 3D

We present results for the solution of the large polaron Fr\"ohlich Hamiltonian in 3-dimensions (3D) and 2-dimensions (2D) obtained via the Diagrammatic Monte Carlo (DMC) method. Our implementation is based on the approach by Mishchenko [A.S. Mishchenko et al., Phys. Rev. B 62, 6317 (2000)]. Polaron ground state energies and effective polaron masses are successfully benchmarked with data obtained using Feynman's path integral formalism. By comparing 3D and 2D data, we verify the analytically exact scaling relations for energies and effective masses from 3D$\to$2D, which provides a stringent test for the quality of DMC predictions. The accuracy of our results is further proven by providing values for the exactly known coefficients in weak- and strong coupling expansions. Moreover, we compute polaron dispersion curves which are validated with analytically known lower and upper limits in the small coupling regime and verify the first order expansion results for larger couplings, thus disproving previous critiques on the apparent incompatibility of DMC with analytical results and furnishing useful reference for a wide range of coupling strengths

Atributos físicos do solo e produtividade da soja em sistema de integração lavoura-pecuária com braquiária e soja.

RESUMO: A integração lavoura-pecuária por meio da sucessão entre pastagem de braquiária no outono/inverno e culturas de grãos no verão constitui-se em uma opção para aumentar e diversificar a renda do produtor e melhorar a qualidade do sistema plantio direto. Com o objetivo de avaliar o efeito da época de dessecação da pastagem ou da pressão de pastejo por bovinos sobre atributos físicos do solo e a produtividade da soja em um sistema de integração lavourapecuária (SILP), foi conduzido um experimento sobre um Latossolo Vermelho Distroférrico. Nas parcelas principais, foram aplicadas pressões de pastejo equivalentes a 6,9; 9,4; e 16,5 unidades animais por hectare durante 19 dias em pastagem de Brachiaria brizantha cv. Xaraes, cuja fitomassa foi dessecada 30 dias antes da semeadura da soja (DAS). Também foram conduzidos tratamentos sem pastejo, nos quais a fitomassa foi dessecada aos 30, 44 e 52DAS. Foi determinada a fitomassa remanescente da pastagem, densidade, porosidade e resistência à penetração do solo e a produtividade das cultivares de soja BRS 294RR e BRS 255RR, semeadas em subparcelas. As alterações nos atributos físicos do solo pelo pisoteio se concentraram na camada de 0,0-0,05m, contudo as maiores pressões de pastejo aumentaram o grau de compactação do solo até a camada de 0,2-0,3m. A produtividade da cultivar ?BRS 294RR? aumentou e a da cultivar ?BRS 255RR? não foi afetada pelo incremento da pressão de pastejo, demostrando que há diferença de resposta entre os genótipos ao grau de compactação do solo e, principalmente, à fitomassa remanescente da pastagem. A produtividade da soja em SILP com alta produção de matéria seca de B. brizantha é afetada pelo intervalo entre a dessecação da pastagem e a semeadura da cultura. ABSTRACT: Soil physical attributes and soybean production in a crop-livestock integration system with Brachiaria sp and Glycine max Crop livestock integration systems (CLIS) involving pastures of Brachiaria brizantha in autumn/winter and soybeans in summer have been considered an option to increase and diversify crop production and improve no-tillage system. This work aimed to evaluate the effect of grass desiccation timings or cattle grazing pressures on soil physical attributes and soybean yields in a crop-livestock integration system. The experiment was carried out on a dark red Latosol (Rhodic Eutrudox, US Soil Taxonomy) in southern Brazil. In the major plots, grazing pressures of 6.9, 9.4, and 16.5 animal unities per hectare were applied during 19 days to a pasture of Brachiaria brizantha cv. Xaraes, which phytomass was desiccated 30 days before soybean sowing (DBS). Ungrazed plots were desiccated 30, 44 and 52 DBS. Remaining phytomass of the pasture; soil bulk density, porosity and soil resistance to penetration; and yield of soybean cultivars BRS 294RR and BRS 255RR (sowed in subplots), were determined. Changes in soil physical attributes by animal trampling were concentrated on topsoil layer (0.0 - 0.05m), and soil compaction level was increased by the highest grazing pressure down the 0.2-0.3 layer. The yield of soybean cv. BRS 294RR was increased with rising grazing pressures, whereas the yield of soybean cv. BRS 255RR was not affected, showing that soybean genotypes had different responses to soil compaction level and, mainly, to remaining phytomass of pasture. In CLIS with high production of B. brizantha dry mass, soybean yields are closely associated to time interval between grass desiccation and soybean planting

Produção de sementes em sistema agrícola de baixo carbono.

A partir de 2010, o governo brasileiro, por meio do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento instituiu o programa Agricultura de Baixo Carbono (ABC). A iniciativa quer aliar a produção de alimentos e bioenergia com a redução da emissão dos gases de efeito estufa (GEE). O programa prevê o estimulo a adoção de práticas agrícolas sustentáveis, como o sistema plantio direto (SPD), onde a produção de sementes está inserida. O SPD é reconhecido como uma das formas mais sustentáveis para a condução do sistema produtivo de grãos. O sucesso do SPD baseia-se no aumento da produção de fitomassa vegetal e seu máximo aproveitamento e conservação, contribuindo para a melhoria da qualidade do sistema produtivo. O aumento na produção de fitomassa requer sistemas de rotação de culturas com soja, trigo, arroz, milho, aveia, milheto, sorgo e outras forrageiras tropicais e subtropicais que podem ser pastejadas para alimentação animal. Sob o ponto de vista do manejo do solo, a grande contribuição do SPD é favorecer o aumento do teor de matéria orgânica, a característica mais bem relacionada com a qualidade química, física e biológica do solo. Sob condições ideais de manejo dos sistemas produtivos o sequestro de carbono pelo solo pode variar entre 200 a 1200 kg ha -1 ano-1 , dependendo da quantidade de fitomassa produzida e das condições climáticas da região, principalmente, temperatura e disponibilidade hídrica anual. O carbono sequestrado, além de reduzir a concentração de GEE na atmosfera, também contribui para o estabelecimento de condições ideais para a produção de sementes. Como o sistema de produção de sementes tem como objetivo principal garantir sua qualidade fisiológica, é necessário que as culturas se desenvolvam em um ambiente com níveis mínimos de restrições, ou seja, com fertilidade corrigida, sem restrições físicas e sem a ocorrência de pragas e doenças. Nessas condições as culturas sofrerão menor influência de condições adversas de clima seja por excesso ou por deficiência de água e apresentarão maior tolerância ao ataque de pragas e doenças, gerando sementes com maior vigor e qualidade

Pleural mesothelioma and lung cancer risks in relation to occupational history and asbestos lung burden.

BACKGROUND: We have conducted a population-based study of pleural mesothelioma patients with occupational histories and measured asbestos lung burdens in occupationally exposed workers and in the general population. The relationship between lung burden and risk, particularly at environmental exposure levels, will enable future mesothelioma rates in people born after 1965 who never installed asbestos to be predicted from their asbestos lung burdens. METHODS: Following personal interview asbestos fibres longer than 5 µm were counted by transmission electron microscopy in lung samples obtained from 133 patients with mesothelioma and 262 patients with lung cancer. ORs for mesothelioma were converted to lifetime risks. RESULTS: Lifetime mesothelioma risk is approximately 0.02% per 1000 amphibole fibres per gram of dry lung tissue over a more than 100-fold range, from 1 to 4 in the most heavily exposed building workers to less than 1 in 500 in most of the population. The asbestos fibres counted were amosite (75%), crocidolite (18%), other amphiboles (5%) and chrysotile (2%). CONCLUSIONS: The approximate linearity of the dose-response together with lung burden measurements in younger people will provide reasonably reliable predictions of future mesothelioma rates in those born since 1965 whose risks cannot yet be seen in national rates. Burdens in those born more recently will indicate the continuing occupational and environmental hazards under current asbestos control regulations. Our results confirm the major contribution of amosite to UK mesothelioma incidence and the substantial contribution of non-occupational exposure, particularly in women

Polymeric forms of carbon in dense lithium carbide

The immense interest in carbon nanomaterials continues to stimulate intense research activities aimed to realize carbon nanowires, since linear chains of carbon atoms are expected to display novel and technologically relevant optical, electrical and mechanical properties. Although various allotropes of carbon (e.g., diamond, nanotubes, graphene, etc.) are among the best known materials, it remains challenging to stabilize carbon in the one-dimensional form because of the difficulty to suitably saturate the dangling bonds of carbon. Here, we show through first-principles calculations that ordered polymeric carbon chains can be stabilized in solid Li$_2$C$_2$ under moderate pressure. This pressure-induced phase (above 5 GPa) consists of parallel arrays of twofold zigzag carbon chains embedded in lithium cages, which display a metallic character due to the formation of partially occupied carbon lone-pair states in \emph{sp}$^2$-like hybrids. It is found that this phase remains the most favorable one in a wide range of pressure. At extreme pressure (larger the 215 GPa) a structural and electronic phase transition towards an insulating single-bonded threefold-coordinated carbon network is predicted.Comment: 10 pages, 6 figure

The random phase approximation applied to ice

Standard density functionals without van der Waals interactions yield an unsatisfactory description of ice phases, specifically, high density phases occurring under pressure are too unstable compared to the common low density phase I$_h$ observed at ambient conditions. Although the description is improved by using functionals that include van der Waals interactions, the errors in relative volumes remain sizable. Here we assess the random phase approximation (RPA) for the correlation energy and compare our results to experimental data as well as diffusion Monte Carlo data for ice. The RPA yields a very balanced description for all considered phases, approaching the accuracy of diffusion Monte Carlo in relative energies and volumes. This opens a route towards a concise description of molecular water phases on surfaces and in cavities

Desenvolvimento do sistema radicular de forrageiras e da soja em sistemas de integração lavoura-pecuária no arenito paranaense.

Esse trabalho teve como objetivo avaliar o desenvolvimento radicular de espécies forrageiras e da soja semeada em sucessão, a produção de massa seca das forrageiras no momento do semeadura da soja e seus reflexos na produtividade da soja em sistemas de integração lavoura-pecuária, no Arenito Caiuá. O sistema com Panicum maximum + Brachiaria ruzizienses se destacou tanto, pela produção de massa seca da parte aérea quanto pelo desenvolvimento radicular. O sistema radicular nesse tratamento apresentou área radicular e comprimento de raízes, 30% e 23%, respectivamente, maior do que a média dos demais tratamentos. Da mesma forma, a massa seca na semeadura da soja foi de 7365 kg/ha superando em 11% a média dos demais tratamentos. A soja, por outro lado, apresentou maior área radicular e comprimento de raízes, 30% e 39%, respectivamente, no tratamento com B. ruzizienses, apenas. Acompanhando o desenvolvimento radicular, a soja apresentou nesse tratamento, produtividade de 3426 kg/ha, 11% maior do que a media dos demais tratamentos. Os resultados indicam que apesar da maior produção de forragem e raízes no sistema P. maximum + B. ruzizienses a presença de apenas B. ruzizienses foi mais favorável ao desenvolvimento radicular e produtividade da soja. As interações entre forrageiras tropicais e a soja em sistemas de integração lavoura-pecuária vão além das quantidades de material vegetal produzido, indicando sinergismo entre espécies, no caso da soja e B. ruzizienses