386 research outputs found

    Shifted Landau levels in curved graphene sheets

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    We study the Landau levels in curved graphene sheets by measuring the discrete energy spectrum in the presence of a magnetic field. We observe that in rippled graphene sheets, the Landau energy levels satisfy the same square root dependence on the energy quantum number as in flat sheets, EnnE_n \sim \sqrt{n}. Though, we find that the Landau levels in curved sheets are shifted towards lower energies by an amount proportional to the average spatial deformation of the sheet. Our findings are relevant for the quantum Hall effect in curved graphene sheets, which is directly related to Landau quantization. For the purpose of this study, we develop a new numerical method, based on the quantum lattice Boltzmann method, to solve the Dirac equation on curved manifolds, describing the low-energetic states in strained graphene sheets

    Dynamical universality of the contact process

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    The dynamical relaxation and scaling properties of three different variants of the contact process in two spatial dimensions are analysed. Dynamical contact processes capture a variety of contagious processes such as the spreading of diseases or opinions. The universality of both local and global two-time correlators of the particle-density and the associated linear responses are tested through several scaling relations of the non-equilibrium exponents and the shape of the associated scaling functions. In addition, the dynamical scaling of two-time global correlators can be used as a tool to improve on the determination of the location of critical points.Comment: 20 pages, 8 figure

    Intensivierung und Differenzierung des Leguminosen-Anbaus unter Berücksichtigung der Nematoden

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    Zusammenfassung Um Empfehlungen für eine Erhöhung des Anteils der Leguminosen in Ökologischen Anbausystemen bei gleichzeitiger Erweiterung des Artenspektrums zu erarbeiten, wurden die Arten Trifolium subterraneum (Erdklee), Trifolium campestre (Feldklee), Medicago orbicularis (Schneckenklee), Medicago minima (Zwergschneckenklee) und Medicago truncatula (Einjährige Luzerne) in Verfahren des Lebendmulches und der Gründüngung untersucht. Besonders interessant für Mischkulturen hat sich der Erdklee erwiesen, für kurzzeitige Gründüngung die Einjährige Luzerne. Die enge Abfolge von Leguminosen birgt die Gefahr der Unverträglichkeit durch Nematodenbefall speziell mit Meloidogyne und Paratylenchus. In einem Gefäßversuch zeigte sich, dass die Arten der Gattungen Pisum, Vicia und Trifolium eine höhere Vermehrungsrate für Meloidogyne hapla hatten als Kopfsalat. Medicago und Melilotus waren dagegen weniger anfällig. Daraus ergibt sich, dass beim Fruchtfolgemanagement die unterschiedliche Nematodenanfälligkeit durch die Wahl der Arten und die Anbauzeiten berücksichtigt werden sollte

    Simulierte Welten – die Zukunft im Rechner

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    Wie kommen die „Kachelmänner“ dieser Welt eigentlich zu ihren detaillierten Vorhersagen? Und warum liegen sie manchmal trotzdem so daneben? Was veranlasst Automobilhersteller, das Ende der Ära des Prototypen anzukündigen? Liegt die wiedergekehrte Ruhe im Mururoa-Atoll wirklich darin begründet, dass man im fernen Paris zur Einsicht gelangt ist? Und wer gibt der Voyager-Sonde ihren merkwürdig anmutenden Weg vor, der sie – obwohl schnurstracks unterwegs in Regionen, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat – doch wieder an die Erde heranführt? Das Zauberwort heißt numerische Simulation. Auf leistungsfähigen Großrechnern – seien es klassische Supercomputer oder Cluster aus vernetzten PCs – nachgestellte oder vorausberechnete Phänomene und Prozesse aus Natur-, Ingenieur- oder Wirtschaftswissenschaften spielen in Forschung und Entwicklung eine immer wichtigere Rolle. Dies gilt für die eingangs genannten Beispiele ebenso wie für zahlreiche Anwendungen in der Astrophysik, Halbleiter- und Biotechnologie oder in der Systemdynamik sowie – ganz konkret und für alle T-Geplagten relevant – für Aktienkursprognosen

    A modeling approach to study the effect of cell polarization on keratinocyte migration

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    The skin forms an efficient barrier against the environment, and rapid cutaneous wound healing after injury is therefore essential. Healing of the uppermost layer of the skin, the epidermis, involves collective migration of keratinocytes, which requires coordinated polarization of the cells. To study this process, we developed a model that allows analysis of live-cell images of migrating keratinocytes in culture based on a small number of parameters, including the radius of the cells, their mass and their polarization. This computational approach allowed the analysis of cell migration at the front of the wound and a reliable identification and quantification of the impaired polarization and migration of keratinocytes from mice lacking fibroblast growth factors 1 and 2 an established model of impaired healing. Therefore, our modeling approach is suitable for large-scale analysis of migration phenotypes of cells with specific genetic defects or upon treatment with different pharmacological agents.Comment: 27 pages, 3 figure

    SyProLei - A systematic product development process to exploit lightweight potentials while considering costs and CO2 emissions

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    In lightweight design, developers are used to face the conflicting objectives of functional fulfillment, economic performance, and sustainability. Against this background, however, a clearly structured approach for the satisfied use of specific lightweight engineering methods within the product development is still missing. Thus, this contribution deals with the fundamental conception and first implementation of a systematic development methodology covering the disciplines of mechanics, electrics/electronics and software just like the focus on an integrated view on product, production and material aspects. To ensure an application-specific manifestation of the product development process for three exemplary use cases from small and medium-sized enterprises but also large corporations in the area of prosthetics, bike construction and plant engineering, the individually developed methods and tools are first generalized in order to make them adaptable to a wide variety of industries. As a result, one lightweight-specific method or tool (e.g., function mass analysis, “PPM solution correlator“ or “2D layout & weight drafting”) is introduced in more detail for all stages of the technically extended RFL(T)P approach derived from model-based systems engineering (MBSE)
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