Lanthanum-Gallium Tantalate Crystals and their Electrophysical Characterization

Lanthanum-gallium tantalate single crystal (La3Ta0.5Ga5.5O14, langatate, LGT) is a perspective piezoe-lectric material as an active component of pressure sensors. An investigation of the growth conditions in-fluence (the growth atmosphere) on the electrophysical сharacterization of LGT, obtained in different at-mospheres (Ar, Ar + O2) was carried out. The frequency dependences of the relative dielectric constant (ε11/ε0) and of the admittance depend on the growth atmosphere. The langatate electrophysical сharacteri-zation in alternating electric fields were analyzed by means of the impedance spectr oscopy method. The behavior of short circuit currents in specimens of polar cuts of LGT single crystals with the same material electrodes without preliminary polarization is described. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3628

Savaime sklindančios aukštatemperatūrinės sintezės būdu gautų aliuminio oksinitrido miltelių ir jų keramikų optinės savybės

The reported study was funded by RFBR according to the Research Project No. 19-08-00655. V.P. acknowledges the State Research Program ‘Aug-stas enerģijas fizika un paātrinātāju tehnoloģijas’ (Projekta Nr. VPP-IZM-CERN-2020/1-0002). The Institute of Solid State Physics, University of Latvia as the Center of Excellence has received funding from the H2020-WIDESPREAD-01-2016-2017-Teaming Phase2 under Grant Agreement No. 739508, Project CAMART2.The synthesis method of aluminium oxynitride (AlON) powders by nitriding of Al/Al2 O3 mixture under high-pressure nitrogen is proposed. The novelty of this method consists in adding KClO4 or Mg(ClO4 )2 and extra Al into the starting mixture (Al+Al2 O3 ) to cause the exothermal aluminium oxidation reaction, which therefore initiates the aluminium nitriding reaction. The microstructure and phase composition of the AlON powders obtained by self-propagating high-temperature synthesis are demonstrated by means of SEM and XRD analysis. Diffuse reflection spectra of AlON powders have been measured and the values of band-gap energy have been calculated. Optical transmission and reflection characteristics of the AlON ceramic samples sintered from AlON powders at 1930°C have been studied. The influence of the technological parameters of ceramics production on their transparency is revealed – the most transparent sample is obtained from the powders synthesized with the Mg(ClO4 )2 additive and sintered for 6 h. © Lietuvos mokslų akademija, 2021.RFBR according to the Research Project No. 19-08-00655; National Research Program VPP-IZM-CERN-2020/1-0002; the Institute of Solid State Physics, University of Latvia as the Center of Excellence has received funding from the H2020-WIDESPREAD-01-2016-2017-Teaming Phase2 under Grant Agreement No. 739508, Project CAMART2

Изменение морфологии эритроцитов после действия моноксида углерода на кровь in vitro

Background: One of the pathological effects of carbon monoxide (CO) on blood is the formation of carboxyhemoglobin. Carboxyhemoglobin completely blocks oxygen transfer; therefore, there is a net decrease in oxygen transport by red blood cells potentially resulting in tissue hypoxia. The effects of CO on blood can also damage cell membranes. Atomic force microscopy (AFM) has been recognized as effective for investigation into the mechanisms of structural damage in erythrocyte membranes. Aim: By means of AFM, to identify characteristics of changes in morphology and aggregation of erythrocytes exposed to CO in vitro.Materials and methods: All experiments were performed in vitro. We studied the morphology of erythrocytes and their aggregates with AFM. Blood sampling (150 μl) in microvettes with EDTA (Sarstedt AG Co., Germany) was carried out during a prophylactic work-up of 5 volunteers. To obtain CO in a test tube, formic acid was mixed with sulfuric acid 1:1. Blood levels of carboxyhemoglobin were measured by spectrophotometry. A nonlinear fitting method of the experimental spectra was used to calculate the concentrations of hemoglobin derivatives in blood. Statistical analysis was done with the Origin software (OriginLab Corporation, Northampton, MA, USA).Results: After CO exposure, a shift in peaks was observed. At exposure time t₂=320 s, the percentage of carboxyhemoglobin (CHbCO) was 88±2%. As a result of blood exposure to CO, at t₁=160 s 10% of the cells differed in their shape from discocytes, whereas at t₂=320 s their proportion was 38%. With increasing duration of exposure to CO, erythrocyte aggregation occurred with formation of their large conglomerates up to 30 μm in size. In the control smear, the proportion of discocytes was 96±2%, and the remaining 4±1% of the cells had the form of echinocytes. The cell diameter (Dcont) was in the range 7.5±0.8 μm. After blood exposure to CO at t₁=160 s in the monolayer, 28±5% of cells had a diameter less than5.7 μm. After CO exposure at t₂=320 s, the proportion of cells with a diameter of less than5.7 μm increased to 72±11%.Conclusion: The experiments have shown that blood exposure to CO changed the morphology of erythrocytes. The formation of interconnected structures made of red blood cells was observed. With increased time of exposure, erythrocytes demonstrated aggregation with conglomerate formation.Актуальность. Одно из патологических действий моноксида углерода (СО) на кровь – образование карбоксигемоглобина. Поскольку карбоксигемоглобин полностью блокирует перенос кислорода, происходит суммарное снижение транспорта кислорода эритроцитами. В результате может возникнуть гипоксия в тканях. Воздействие СО на кровь может также вызвать повреждение клеточной мембраны. Метод атомной силовой микроскопии (АСМ) признан результативным для изучения механизмов структурных повреждений в мембранах эритроцитов.Цель – с помощью АСМ выявить особенности изменения морфологии и агрегации эритроцитов в результате действия СО in vitro.Материал и методы. Все эксперименты были проведены in vitro. Исследовали морфологию эритроцитов, их агрегаты с помощью АСМ. Забор крови (150 мкл) проводился в микроветы с ЭДТА (Sarstedt AG Co., Германия) во время профилактического обследования 5 добровольцев. Для получения CO в пробирке смешивали в пропорции 1:1 муравьиную и серную кислоты. Для измерения концентрации карбоксигемоглобина в крови использовали спектрофотометрический метод, для вычисления концентраций производных гемоглобина в крови – метод “nonlinear fitting” экспериментальных спектров. Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Origin (OriginLab Corporation, США).Результаты. После воздействия СО происходило смещение пиков. При времени воздействия t₂=320 c процентное содержание карбоксигемоглобина составило CHbCO =88±2%. При t₁=160 c 10% клеток имели форму, отличную от дискоцитов, при t₂=320 c – 38% клеток. При увеличении времени воздействия СО происходила агрегация эритроцитов и образование их больших конгломератов размером до 30 мкм. В контрольном мазке доля дискоцитов составляла 96±2%, а остальные 4±1% имели форму эхиноцитов. Диаметр клеток был в диапазоне Dконтр=7,5±0,8 мкм. После воздействия СО t₁=160 c на кровь в монослое наблюдалось 28±5% клеток с диаметром (D)5,7 мкм. После воздействия СО t₂=320 c процент клеток с размером D5,7 мкм увеличился до 72±11%.Заключение. Экспериментально показано, что воздействие СО на кровь вызывало изменение морфологии эритроцитов. Наблюдалось формирование связанных между собой эритроцитарных структур. При увеличении времени воздействия возникала агрегация эритроцитов и образование конгломератов

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЛИГНОГУМАТА НА ПОЧВЫ, ЗАГРЯЗНЕННЫЕ ВЫБРОСАМИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ МЕДЕПЛАВИЛЬНОГО ЗАВОДА, МЕТОДОМ ФИТОТЕСТИРОВАНИЯ

The effect of industrial remediants (lignohumate) by phyto-testing on different types of soils of the Middle Urals, in the Pervouralsk copper plant area, was revealed. Soil treatment with remediants was carried out in vegetation and laboratory experiments on 15 soil samples taken from the upper soil layer (0-15 cm) of the studied soils (brown soil, sod-podzolic) in the area of contamination (copper smelter). A decrease in the toxic effect of the studied heavy metals (Cu, Zn Cd, Pb) under the action of lignohumates in soil samples with a high humus content was revealed. In humus-depleted soils, the addition of a dose of lignohumate did not significantly affect the content of the studied pollutants in them.Выявлено воздействие промышленных ремедиантов (лигногумата) методом фито-тестирования на разных типах почв Среднего Урала в районе Первоуральского медеплавильного завода. Обработка почв ремедиантами проводилась в вегетационных и лабораторных экспериментах на 15 образцах почв, отобранных из верхнего почвенного горизонта (0-15 см) исследуемых почв (бурозём, дерново-подзолистая) в районе загрязнения (медеплавильный завод). Выявлено снижение токсического эффекта исследованных тяжёлых металлов (Cu, Zn Cd, Pb) под действием лигногумата в образцах почв с высоким содержанием гумуса. В обедненных гумусом почвах добавка дозы лигногумата не оказывала существенного влияния на содержание в них исследованных поллютантов

Spiral phase plate with multiple singularity centers

Рассмотрена мультиспиральная фазовая пластинка, у которой имеется множество центров сингулярности фазы, расположенных в произвольных точках в плоскости пластинки. Получены замкнутые выражения для топологического заряда вихревого поля в начальной плоскости сразу за обычной спиральной фазовой пластинкой и нормированного на мощность пучка орбитального углового момента. Топологический заряд в начальной плоскости равен сумме топологических зарядов каждой сингулярности, если их центры находятся внутри круглой апертуры конечного радиуса. Если часть центров сингулярности фазы лежит на границе круглой диафрагмы, ограничивающей обычную спиральную фазовую пластинку, то их топологический заряд в сумме нужно поделить на 2. Орбитальный угловой момент зависит от расположения центров сингулярности: чем дальше от центра пластинки расположен центр сингулярности, тем меньше вклад в орбитальный угловой момент. Если все центры сингулярности лежат на границе, ограничивающей мультиспиральную фазовую пластинку диафрагмы, то орбитальный угловой момент пучка равен нулю, хотя топологический заряд пучка в этом случае будет отличен от нуля. We investigate a multispiral phase plate (MSPP) with multiple centers of phase singularity arbitrarily located in the MSPP plane. Equations to describe the topological charge of an optical vortex in the initial plane immediately behind the MSPP and orbital angular momentum (OAM) normalized relative to the beam power are derived. The topological charge in the initial plane is found as a sum of the topological charges of all singularities if their centers are located inside a finite-radius circular aperture. If the phase singularity centers are partially located on the boundary of a circular diaphragm limiting the MSPP, the total topological charge is found as the sum of all singularities divided by 2. Total OAM that the vortex carries depends on the location of the singularity centers: the farther from the center of the plate the singularity center is located, the smaller is its contribution to the OAM. If all singularity centers are located on the boundary of the diaphragm limiting MSPP, then the OAM of the vortex beam equals zero, although in this case the topological charge of the beam is nonzero.Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 18-29-20003, расчет топологического заряда), Российского научного фонда (грант 18-19-00595, расчет орбитального углового момента), а также Министерства науки и высшего образования РФ в рамках выполнения работ по Государственному заданию ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН (результаты моделирования)

Ru/CdS Quantum Dots Templated on Clay Nanotubes as Visible-Light-Active Photocatalysts: Optimization of S/Cd Ratio and Ru Content

© 2020 Wiley-VCH GmbH A nanoarchitectural approach based on in situ formation of quantum dots (QDs) within/outside clay nanotubes was developed. Efficient and stable photocatalysts active under visible light were achieved with ruthenium-doped cadmium sulfide QDs templated on the surface of azine-modified halloysite nanotubes. The catalytic activity was tested in the hydrogen evolution reaction in aqueous electrolyte solutions under visible light. Ru doping enhanced the photocatalytic activity of CdS QDs thanks to better light absorption and electron–hole pair separation due to formation of a metal/semiconductor heterojunction. The S/Cd ratio was the major factor for the formation of stable nanoparticles on the surface of the azine-modified clay. A quantum yield of 9.3 % was reached by using Ru/CdS/halloysite containing 5.2 wt % of Cd doped with 0.1 wt % of Ru and an S/Cd ratio of unity. In vivo and in vitro studies on the CdS/halloysite hybrid demonstrated the absence of toxic effects in eukaryotic cells and nematodes in short-term tests, and thus they are promising photosensitive materials for multiple applications