Lepton anomalous magnetic moments from twisted mass fermions

We present our results for the leading-order hadronic quark-connected contributions to the electron, the muon, and the tau anomalous magnetic moments obtained with four dynamical quarks. Performing the continuum limit and an analysis of systematic effects, full agreement with phenomenological results is found. To estimate the impact of omitting the quark-disconnected contributions to the hadronic vacuum polarisation we investigate them on one of the four-flavour ensembles. Additionally, the light quark contributions on the four-flavour sea are compared to the values obtained for $N_f=2$ physically light quarks. In the latter case different methods to fit the hadronic vacuum polarisation function are tested.Comment: 7 pages, 3 figures, Contribution to the 32nd International Symposium on Lattice Field Theory (Lattice 2014), 23-28 June 2014, Columbia University, New York, NY, US

Femtosecond Electron Dynamics of the Adsorbate-Covered Cu(111) Surface

Inhaltsverzeichnis 1\. Einleitung 2\. Experimenteller Aufbau 3\. 2PPE von Oberflächenzuständen auf Cu(111) 4\. Bildladungszustände auf physisorbierten Adsorbatschichten und das Modell des dielektrischen Kontinuums 5\. Hetero-Schichtsysteme auf Cu(111) 6\. 2PPE von Benzol auf Cu(111) 7\. Abschließende ZusammenfassungDie Elektronendynamik der Cu(111)-Oberfläche mit den physisorbierten Adsorbaten Xe, N2 und O2 sowie dem Chemisorbat Benzol wurde mit zeitaufgelöster Zwei-Photonen-Photoemission (2PPE) untersucht. Die unbesetzten elektronischen Zustände der Physisorbat-Systeme sind vom Typ der Bildladungszustände der sauberen Metalloberfläche. Sie sind sehr empfindlich auf Art und Zahl der Adsorbat-Lagen, wie am Beispiel von Xe und N2 gezeigt wird. Diese Abhängigkeit beruht auf den Kontinuums-Eigenschaften der Adsorbate (Elektronenaffinität, Dielektrizitätskonstante und Leitungsband- Dispersion) und wird durch das Modell des dielektrischen Kontinuums beschrieben. Die Untersuchungen werden auf die Hetero-Schichtsysteme N2/Xe und O2/Xe auf Cu(111) ausgedehnt. Die Lebensdauer des ersten unbesetzten Zustands von O2/Xe/Cu(111) zeigt eine resonanzartige Abhängigkeit von der Zahl der Xe- Zwischenlagen, die auf eine Kopplung mit dem niedrigsten unbesetzten O2-Orbital zurückgeführt wird. Die unbesetzten Zustände von N2/Xe/Cu(111) sind Bildladungszustände mit hohen Lebensdauern von bis zu 1.6 ps. Bei ihnen tritt zusätzlich zum Zerfall ins Substrat-Volumen eine Intraband-Relaxation parallel zur Oberfläche auf. Diese wird auf die Anregung niederenergetischer N2-Schwingungen zurückgeführt, eines der ersten Beispiele für Energietransfer von Elektronen in Bildladungszuständen auf Adsorbat-Kernkoordinaten. Bei Benzol auf Cu(111) zeigen die Bildladungszustände eine deutliche Abhängigkeit von der Morphologie der C6H6-Lagen. Ein unbesetzter Zustand, der als Endzustand im 2PPE-Prozess auftritt, wird dem b2g-Orbital des Benzols zugeordnet. Zusätzlich wird demonstriert, dass der genaue Anregungspfad des 2PPE-Prozesses aufgrund der Abhängigkeit des Signals von der Laserlicht-Polarisation identifiziert werden kann. Für verschiedene Fälle direkter Anregung (ohne zusätzliche Streuprozesse) werden analytische Ausdrücke für Spektrum und Zeitverhalten hergeleitet.The electron dynamics of the Cu(111) surface with the physisorbed adsorbates Xe, N2, and O2 and the chemisorbate benzene have been studied with time- resolved two-photon photoemission (2PPE) spectroscopy. The unoccupied electronic states in the physisorbate systems resemble the image potential states of the clean metal surface. They are very sensitive to the adsorbed species and the number of adsorbed layers, as shown for Xe and N2. The influence is due to the continuum properties of the adsorbates (the electron affinity, the dielectric constant, and the conduction band dispersion) as described by the dielectric continuum model. The studies are extended to the heterolayer systems N2/Xe and O2/Xe on Cu(111). The lifetime of the first unoccupied state of O2/Xe/Cu(111) displays a resonance-like dependence on the number of Xe spacer layers. This is attributed to coupling with the lowest unoccupied O2 orbital. The unoccupied states in N2/Xe/Cu(111) are image potential states with long lifetimes of up to 1.6 ps. In addition to the decay to the substrate bulk they exhibit intraband relaxation parallel to the surface. This is attributed to the excitation of low-energetic N2 vibrations and is one of the first examples for energy transfer from electrons in image potential states to nuclear coordinates of adsorbates. In benzene on Cu(111), the image potential states display a pronounced dependence on the morphology of the C6H6 layers. An unoccupied state, which acts as a final state in the 2PPE process, is assigned to the b2g level of benzene. It is additionally demonstrated that the exact excitation pathway of the 2PPE process can be identified by the dependence of the signal on the laser light polarization. Analytic expressions for the spectra and the temporal behavior have been developed for various scenarios of direct excitation where additional scattering processes are negligible

Leading-order hadronic contribution to the anomalous magnetic moment of the muon from N_f=2+1+1 twisted mass fermions

We present results for the leading order QCD correction to the anomalous magnetic moment of the muon including the first two generations of quarks as dynamical degrees of freedom. Several light quark masses are examined in order to yield a controlled extrapolation to the physical pion mass. We analyse ensembles for three different lattice spacings and several volumes in order to investigate lattice artefacts and finite-size effects, respectively. We also provide preliminary results for this quantity for two flavours of mass-degenerate quarks at the physical value of the pion mass.Comment: 7 pages, 7 figures, presented at the 31st International Symposium on Lattice Field Theory (Lattice 2013), 29 July - 3 August 2013, Mainz, German

The kinetic temperature of Barnard 68

We have observed the nearby isolated globule Barnard 68 (B68) in the (J,K)=(1,1) and (2,2) inversion lines of ammonia. The gas kinetic temperature derived from these is T=10+-1.2 K. The observed line-widths are almost thermal: DV=0.181+-0.003 km/s (DVtherm=0.164+-0.010 km/s), supporting the earlier hypothesis that B68 is in hydrostatic equilibrium. The kinetic temperature is an input parameter to the physical cloud model put forward recently, and we discuss the impact of the new value in this context.Comment: 4 pages, 2 figures, accepted for publication in A&A (Letters

Four-Flavour Leading-Order Hadronic Contribution To The Muon Anomalous Magnetic Moment

We present a four-flavour lattice calculation of the leading-order hadronic vacuum polarisation contribution to the anomalous magnetic moment of the muon, $a_\mathrm{\mu}^{\rm hvp}$, arising from quark-connected Feynman graphs. It is based on ensembles featuring $N_f=2+1+1$ dynamical twisted mass fermions generated by the European Twisted Mass Collaboration (ETMC). Several light quark masses are used in order to yield a controlled extrapolation to the physical pion mass. We employ three lattice spacings to examine lattice artefacts and several different volumes to check for finite-size effects. Incorporating the complete first two generations of quarks allows for a direct comparison with phenomenological determinations of $a_\mathrm{\mu}^{\rm hvp}$. Our final result including an estimate of the systematic uncertainty $$a_{\mathrm{\mu}}^{\rm hvp} = 6.74(21)(18) \cdot 10^{-8}$$ shows a good overall agreement with these computations.Comment: 24 pages, 11 figures, accepted for publication in JHE

Extending the limits of globule detection -- ISOPHOT Serendipity Survey Observations of interstellar clouds

A faint $I_{\rm 170}=4$ MJysr$^{-1}$ bipolar globule was discovered with the ISOPHOT 170 $\mu$m Serendipity Survey (ISOSS). ISOSS J 20246+6541 is a cold ($T_{\rm d}\approx 14.5$ K) FIR source without an IRAS pointsource counterpart. In the Digitized Sky Survey B band it is seen as a 3\arcmin size bipolar nebulosity with an average excess surface brightness of $\approx 26$ mag/$\square$\arcsec . The CO column density distribution determined by multi-isotopic, multi-level CO measurements with the IRAM-30m telescope agrees well with the optical appearance. An average hydrogen column density of $\approx 10^{21}$cm$^{-2}$ was derived from both the FIR and CO data. Using a kinematic distance estimate of 400 pc the NLTE modelling of the CO, HCO$^+$, and CS measurements gives a peak density of $\approx 10^4$cm$^{-3}$. The multiwavelength data characterise ISOSS 20246+6541 as a representative of a class of globules which has not been discovered so far due to their small angular size and low 100$\mu$m brightness. A significant overabundance of $^{13}$CO is found $X(^{13}CO) \ge 150\times X(C^{18}O)$. This is likely due to isotope selective chemical processes.Comment: 5 pages, 3 figure

Datenbanken Web of Science, GeoRef, CAB Abstracts, Biological Abstracts, Medline

Datenbanken wie Web of Science, GeoRef, Biological Abstracts, CAB Abstracts, Medline im elektronischen Angebot der ThUL

Untersuchung der nichtlinear-optischen Koeffizienten dritter Ordnung von konjugierten Polymeren und auf Telluroxid basierenden Gläsern

Die nichtlinear-optischen Koeffizienten dritter Ordnung von Lösungen und dünnen Filmen konjugierter Polymere und von Telluritgläsern wurden mittels Z-Scan und entarteter Vierwellenmischung untersucht. In allen Fällen wurde eine instantane Nichtlinearität beobachtet. Die gemessenen Beträge des nichtlinearen Brechungsindexes der Polymerfilme nehmen mit zunehmender Filmdicke ab, verursacht durch Zweiphotonenabsorption und besser geordneten Polymerketten in dünneren Filmen. Die nichtlineare Suszeptibilität dritter Ordnung der untersuchten neuen Telluritmischgläser betrug bis zum fünfzigfachen derjenigen von Quarzglas. Es wurde gezeigt, dass die semiempirischen Formeln zur Vorhersage von chi^(3) aus den linearen optischen Eigenschaften der Gläser auch für die untersuchten ternären Mischgläser anwendbar sind