Wannier functions and exchange integrals: The example of LiCu2_{2}O2_{2}

Starting from a single band Hubbard model in the Wannier function basis, we revisit the problem of the ligand contribution to exchange and derive explicit formulae for the exchange integrals in metal oxide compounds in terms of atomic parameters that can be calculated with constrained LDA and LDA+U. The analysis is applied to the investigation of the isotropic exchange interactions of LiCu$_{2}$O$_{2}$, a compound where the Cu-O-Cu angle of the dominant exchange path is close to 90$^{\circ}$. Our results show that the magnetic moments are localized in Wannier orbitals which have strong contribution from oxygen atomic orbitals, leading to exchange integrals that considerably differ from the estimates based on kinetic exchange only. Using LSDA+U approach, we also perform a direct {\it ab-initio} determination of the exchange integrals LiCu$_{2}$O$_{2}$. The results agree well with those obtained from the Wannier function approach, a clear indication that this modelization captures the essential physics of exchange. A comparison with experimental results is also included, with the conclusion that a very precise determination of the Wannier function is crucial to reach quantitative estimates.Comment: 8 pages, 8 figure

Grain yield response of facultative and winter triticale for late autumn sowing in different weather conditions

Climate change is affecting the growing conditions of winter cereals. Peculiarities of organogenesis and their impact in grain yield of facultative triticale depend on different nitrogen fertilization can help to avoid adverse effects of unfavorable conditions. Field experiment was conducted in zone of the Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine. The experiment included 2 late autumns sowing periods and fertilization system with few variants of nitrogen fertilization applied in spring. Features of organogenesis of two winter varieties and facultative triticale Pidzimok kharkivskiy were determined by apical meristem microscopy from emergence till heading. Was established process of apical meristem differentiation in facultative triticale has non-linear relation between temperature and number of spikelets. The efficiency of apical meristem differentiation reaches its maximum at 12 °C. Grain yield of triticale varieties depend on studied factors but main impact had weather conditions. Grain yield of facultative triticale significantly exceeds winter varieties and had a lesser difference between sowing period than winter cultivars. Crops in the first sowing period were more productive than in the second. Facultative triticale has great productivity potential in late autumn sowing and can realize it in various conditions. Reduced yields in late sowing are lower than in winter cultivars

Effect of pre-seed and foliar treatment with nano-particle solutions on seedling development of tiger nut (Cyperus Esculentus L.) plants

Received: December 28th, 2020 ; Accepted: March 28th, 2021 ; Published: April 5th, 2021 ; Correspondence: [email protected] are part of enzymes and play an important role in plant germination. Purpose of our study was to establish the effect of pre-seed treatment of chufa tubers with metal nanoparticles on the growth of the root system and seedlings in the early stages of development. Laboratory tests were performed on seed of tiger nut cultivar Pharaoh. Experiment involved two methods of treatment: pre-sowing treatment of seeds with nano-particles solutions of manganese, zinc, copper and iron with a concentration of 60 ppm and re-application of these solutions after seedling emergence. The weight of seedlings and roots was determined at 3rd and 10th days after emergence in treated and untreated variants. Pre-sowing treatment of chufa tubers with all forms of micronutrients significantly increased the weight of the plant (excluding the weight of seeds), and the most effective were treatments with copper and iron. Treatment with copper colloidal solution increases in root weight at 3rd day on 156% compared to control without treatment and this dynamic stayed at 10th day. Most affective treatment is iron colloidal solution. This treatment gives +99% of root weight at 3rd day and 194% at 10th day after germination compared to control in same time. Colloidal forms of manganese, copper and iron also significantly increased the weight of the shoot. Increase in the mass of roots, shoots and plants is observed in plants with foliar fertilizing, but a few variants have an insignificant difference or inhibit the assimilation processes of plants. Pre-sowing treatment with zinc citrate at 60 ppm decreased root and shoot weight in chufa

First-order transition between a small-gap semiconductor and a ferromagnetic metal in the isoelectronic alloys FeSi1−x_{1-x}Gex_x

The contrasting groundstates of isoelectronic and isostructural FeSi and FeGe can be explained within an extended local density approximation scheme (LDA+U) by an appropriate choice of the onsite Coulomb repulsion, $U$ on the Fe-sites. A minimal two-band model with interband interactions allows us to obtain a phase diagram for the alloys FeSi$_{1-x}$Ge$_{x}$. Treating the model in a mean field approximation, gives a first order transition between a small-gap semiconductor and a ferromagnetic metal as a function of magnetic field, temperature, and concentration, $x$. Unusually the transition from metal to insulator is driven by broadening, not narrowing, the bands and it is the metallic state that shows magnetic order.Comment: 4 pages, 5 figure

Biochemical responses of 5 buckwheat (Fagopirum esculentum Moench.) cultivars to seed treatment by Azospirillum brasilense

Cultivation condition have a large effect on efficiency of buckwheat. Drought, high temperatures and their fluctuations, salinity, oxygen deficit in the soil, ultraviolet radiation, and abnormal nutrient content in the soil are the most common reasons of decreasing productivity of plants. Suboptimal parameters of the cultivation technology can also cause abiotic stress. Plant can decrease its efficiency from 30% to 50% depend on stress conditions. Using bacterial cultures is one of the preventive approaches to overcoming the negative impact of stressors. Microorganisms produce biologically active substances that stimulate plant growth, increase their resistance to abiotic factors. They are growth regulators and long-acting anti-stressants as well. Malondialdehyde (MDA) is formed as a result of the oxidative degradation of polyunsaturated fatty acids. Fructans are polysaccharides that are derived from D-fructose residues found in higher plants, green algae and bacteria. Fructans are involved in the adaptation of plants to the action of abiotic stressors and are valuable nutrients. The effect of Azospirillum brasilense pre-sowing treatment of buckwheat seeds on physiological and biochemical processes of MDA and fructan content was researched. Seed treatment with Azospirillun brasilense reduced the content of MDA in Ukrayinka and Syn 3/02. Sofia and Olga had a low level of MDA, but seed treatment increase it. Seed treatment increased the efficiency of photosynthesis (Fv / Fm) in Syn 3/02 from 0.58 to 0.72; in other varieties this effect was negligible. All cultivars have a strong relation between MDA and fructan content, that shows their participation in responses on cultivation conditions. Efficiency of photosynthesis in flowering–seed formation stage (BBCH 65–75) was close to maximum in field condition(0.70 ± 0.05) and seed treatment can increase it

First-principles investigation of symmetric and antisymmetric exchange interactions of SrCu2_{2}(BO3_{3})2_{2}

We report on a first-principles investigation of the electronic structure and of the magnetic properties of the quasi-two-dimensional Mott insulator SrCu$_{2}$(BO$_{3}$)$_{2}$. Based on the hopping integrals and Coulomb interactions calculated with LDA and LSDA+U, we provide a microscopic explanation of the symmetric Heisenberg and antisymmetric Dzyaloshinskii-Moriya exchange integrals of SrCu$_{2}$(BO$_{3}$)$_{2}$. The intra-atomic exchange interaction of oxygen is shown to strongly contribute to the intra-dimer isotropic exchange. The results are in good agreement with those derived from experimental data, both regarding the orientation of the Dzyaloshinskii-Moriya vectors and the magnitude of all exchange integrals. The microscopic analysis is confirmed by the results of Green function's and total energies difference methods.Comment: 8 pages, 9 figure

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНОГО КОМПЛЕКСУ ДЛЯ ПРИВОДУ ГОЛОВНИХ ЦИРКУЛЯЦІЙНИХ ПОМП ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА ВВЕР-1000 АТОМНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ СТАНЦІЙ

Tools for computer investigation of the modes of operation of induction motors of the main circulating pumps of the VVER-1000 NPP reactor have been created. The mathematical model of the electrical engineering complex «synchronous turbogenerator of NPP unit – electric grid of power system – two transformers of own needs – four induction motors» in phase coordinates, oriented on explicit methods of numerical integration of the system of differential equations is developed. On the basis of the mathematical model the software designed for the study of electromagnetic and electromechanical processes of the system of induction motors of the main circulating pumps of the VVER-1000 nuclear reactor in the modes of: operative switching including start and run, switching to standby power, self-start of the motors with turbogenerator’s run-out and without it is developed. The investigations of the processes in the system of induction motors in the mode of operative switching during their power supply from the turbogenerator are carried out and the basic regularities of their course in qualitative and quantitative relations are established. Створено засоби комп’ютерного дослідження режимів роботи асинхронних двигунів головних циркуляційних помп ядерного реактора ВВЕР-1000 АЕС. Розроблено математичну модель електротехнічного комплексу: «Синхронний турбогенератор енергоблоку АЕС – електрична мережа енергосистеми – два трансформатори власних потреб – чоти­ри асинхронні двигуни» у фазних координатах, орієнтовану на явні методи чисельного інтегрування системи дифе­ренціальних рівнянь. На базі математичної моделі розроблено програмне забезпечення, призначене для дослідження електромагнітних і електромеханічних процесів системи асинхронних двигунів головних циркуляційних помп ядерного реактора ВВЕР-1000 в режимах: оперативного перемикання включно з пуском і вибігом, переходу на резервне живлення, самозапуску двигунів з вибігом турбогенератора і без його вибігу. Виконано дослідження процесів системи асинхронних двигунів в режимі оперативного перемикання під час їх живлення від турбогенератора та встановлено основні закономірності їх перебігу в якісному та кількісному співвідношенні.

The Impact of Tax Morality on Tax Evasion: Evidence of EU Countries

Темпи економічного розвитку країни визначаються сукупністю факторів прямого та опосередкованого впливу, що обумовлюють тенденції зміни основних індикаторів її функціонування та визначають ключові вектори політики держави. На сучасному етапі економічного розвитку поряд із об’єктивними факторами впливу на поведінку економічних суб’єктів, значної важливості набувають суб’єктивні, що визначаються віковими, психологічними, релігійними та іншими індивідуальним особливостями сприйняття індивіда економічних та політичних процесів, що відбуваються в країні. Одним із непрямих факторів впливу є податкова мораль, низький рівень якої обумовлює схильність платників податку до ухилення від виконання своїх податкових зобов’язань та негативно позначається на рівні міжнародної податкової конкурентоспроможності країни, частці тіньового сектору, рівні корупції. Метою дослідження є визначення характеру впливу податкової моралі на індикатори податкової конкурентоспроможності країни. Методологічним інструментарієм дослідження є аналітичний метод, методи аналізу та синтезу, методи економетричного аналізу (Panel unit root test, тест Педроні, тест Пірсона, тест Грейнджера, модель оцінки виправлення помилок векторної помилки). Об’єктом дослідження є індикатори податкової конкурентоспроможності країни та рівень податкової моралі країн ЄС за період 2010-2020 рр. Інформаційною базою дослідження є дані Всесвітнього дослідження вартості та Міжнародної групи соціальних наук. Результати проведеного аналізу засвідчили вагомий вплив податкової моралі на результуючі показники. Зниження рівня податкової моралі в країні призводить до підвищення рівня тіньової економіки в країні та обсягів ухилення від оподаткування. Результати розрахунків можуть бути корисними для представників державних інституцій в контексті реалізації політики детінізації економіки, боротьби з корупцією як за рахунок обмежуючих так і стимулюючих інструментів впливу на поведінку економічних суб’єктів.A set of direct and indirect factors that affect the changing trends of the main indicators of its functioning and determine the key vectors of state policy define the pace of the country's economic development. At the present stage of economic development, along with the objective factors influencing the behavior of economic entities, of great importance are subjective, determined by age, psychological, religious, and other individual characteristics of the individual's perception of economic and political processes in the country. One of the indirect factors of influence is tax morale, the low level of which determines the tendency of taxpayers to evade their tax obligations and negatively affects the level of international tax competitiveness of the country, the share of the shadow sector, the level of corruption. The purpose of the study is to find the nature of the tax morality impact on tax competitiveness indicators of the country. The methodological tools of the research include the analytical method, methods of analysis and synthesis, econometric analysis methods (Panel unit root test, Pedroni panel cointegration tests, Pearson’s correlation test, Greanger test, Panel Vector Error Correction Estimate model). The objects of the study are tax competitiveness indicators of the country and the level of tax morale of EU countries for the period 2010-2020. The information base of the study is the data of the World Value Survey and the International Social Science Panel. The results of the analysis showed a significant impact of tax morale on the resulting indicators. Decreasing the level of tax morale leads to an increase in the level of the shadow economy in the country and the volume of tax evasion. The results of the calculations can be useful for representatives of state institutions in the context of the policy of de-shadowing the economy, the fight against corruption, both through restrictive and stimulating tools to influence the behavior of economic entities

Створення стійких фітоценозів рододендронових садів в умовах України: передумови та підходи

A major role in the cultural flora enrichment of Ukraine with the new introduced taxa of shrubbery bushes belongs to rhododendrons. The purpose of this work is to find out the prerequisites for the establishment of sustainable highly decorative phytocenoses of rhododendron gardens and to disclosure phytocoenoses and physiognotic approaches to garden formation in Ukraine. To study the possibilities for the rhododendron garden formation in Ukraine the introduction information on the genus in the botanical establishment of different Ukrainian regions and the biological and ecological peculiarities of its representatives were used. They were obtained on the bases of the research by such authors as O. M. Vanzar (Vanzar,1998), A. U. Zarubenko (Zarubenko, 2006), G. V. Tymchyshyn (Tymchyshyn, 2003), and own reseaches (Vegera, 2006). The methodology on the rhododendron garden creation is based on the general principles of the garden creation in Ukraine given by V. P. Kucheryaviy (Kucheryaviy, 2005) given in particular physiognomis (decorative and biological) and phytocenotic principals. These article materials are the continuation of the publication (Vegera, Mazurenko, 2018) which disclosed the ecological approaches for the rhododendron garden creation in Ukraine. It is stated that the first gardens arose in the last century as the introduction result of botanical gardens and arboretums. It happened when there was a rapid increase in the collection fund of the family Ericaceae DC. and its most numerous family Rhododendron L. As a consequence, a number of resistant species, forms and varieties suitable for garden creation have been identified. The phytocenotic principle of plant selection in rhododendron gardens is based on the phytocenotic study of the compatible rhododendron growth with the other woody plants in nature, their composition and the mutual influence. The rhododendron selection according to the physiognomic principles are classified according to the growth force and the crown shape of bushes, the color, the leaf blade size, the flowers and thorns size, the seasonal dynamic: the length of the leaf stage, the shape and size of the leaf blades, the late autumn leaf color, time and duration of flowering. Consequently, the prerequisites for the successful creation of rhododendron gardens in Ukraine are their introduction into the culture and the creation of highly decorative compositions with their participation in botanical gardens and arboretums in different regions of Ukraine. The main principles of rhododendron garden collection are the contribution to their better adaptation and decoration.З'ясовано основні передумови створення стійких високодекоративних фітоценозів рододендронових садів у ґрунтово-кліматичних умовах України. Узагальнено дані літературних джерел і власних досліджень щодо створення садів рододендронів в Україні. Наголошено, що перші сади рододендронів на теренах України виникли у ХХ ст. у ботанічних садах як наслідок інтродукційної роботи ботанічних установ, коли відбувалось стрімке збільшення колекційного фонду деревних рослин, зокрема і родини Ericaceae DC. та її найчисленнішого роду Rhododendron L. Висвітлено такі принципи формування та створення садів за участю рододендронів, як фітоценотичний та фізіономічний. Фітоценотичний принцип підбору рослин для формування насаджень базується на фітоценологічному вченні про сумісний ріст рослин у природі, їх склад і взаємовплив. У культурних ценозах України пейзажні картини рододендрового саду бажано створювати передусім з деревними породами, з якими вони як підлісок ростуть у природних умовах, а саме із сосною, модриною, дубом, вільхою та іншими породами із глибокою кореневою системою. Під час добору рододендронів за фізіономічним принципом потрібно враховувати силу росту та форму крони кущів, сезонну динаміку. Однак тільки комплексне застосування названих принципів у поєднанні з екологічним може сприяти підвищенню декоративності саду та адаптаційних властивостей рододендронів в умовах України