From Boltzmann to Zipf through Shannon and Jaynes

The word-frequency distribution provides the fundamental building blocks that generate discourse in natural language. It is well known, from empirical evidence, that the word-frequency distribution of almost any text is described by Zipf's law, at least approximately. Following Stephens and Bialek (2010), we interpret the frequency of any word as arising from the interaction potentials between its constituent letters. Indeed, Jaynes' maximum-entropy principle, with the constrains given by every empirical two-letter marginal distribution, leads to a Boltzmann distribution for word probabilities, with an energy-like function given by the sum of the all-to-all pairwise (two-letter) potentials. The so-called improved iterative-scaling algorithm allows us finding the potentials from the empirical two-letter marginals. We considerably extend Stephens and Bialek's results, applying this formalism to words with length of up to six letters from the English subset of the recently created Standardized Project Gutenberg Corpus. We find that the model is able to reproduce Zipf's law, but with some limitations: the general Zipf's power-law regime is obtained, but the probability of individual words shows considerable scattering. In this way, a pure statistical-physics framework is used to describe the probabilities of words. As a by-product, we find that both the empirical two-letter marginal distributions and the interaction-potential distributions follow well-defined statistical laws

Interaction effects and energy barrier distribution on the magnetic relaxation of nanocrystalline hexagonal ferrites

The static and dynamic magnetic properties of nanocrystalline BaFe10.4Co0.8Ti0.8O19 M-type doped barium ferrite were studied in detail to clarify the effect of interactions on the magnetic relaxation of an assembly of small particles. The logarithmic approximation was unable to account for the magnetic relaxation of the sample. Interaction effects were analyzed from the low-field susceptibility, DM plots and the time dependence of thermoremanence, indicating that demagnetizing interactions led to an enhancement of both the relaxation rate at low temperatures and the amount of the lowest energy barriers. It is thus suggested that care should be taken when analyzing thermoremanent data at low temperature, in order not to confuse these experimental findings with the signature of macroscopic quantum tunneling

Particle growing mechanisms in Ag-ZrO2 and Au-ZrO2 granular films obtained by pulsed laser deposition

Thin films consisting of Ag and Au nanoparticles embedded in amorphous ZrO2 matrix were grown by pulsed laser deposition in a wide range of metal volume concentrations in the dielectric regime (0.08<x(Ag)<0.28 and 0.08<x(Au)<0.52). High resolution transmission electron microscopy (TEM) showed regular distribution of spherical Au and Ag nanoparticles having very sharp interfaces with the amorphous matrix. Mean particle size determined from X-ray diffraction agreed with direct TEM observation. The silver mean diameter increases more abruptly with metal volume content than that corresponding to gold particles prepared under the same conditions. Two mechanisms of particle growing are observed: nucleation and particle coalescence, their relative significance being different in both granular systems, which yields very different values of the percolation threshold (xc(Ag)~0.28 and xc(Au)~0.52).Comment: 6 figure

Crucial Role of the Co Cations on the Destabilization of the Ferrimagnetic Alignment in Co-Ferrite Nanoparticles with Tunable Structural Defects

The key role of the structural defects on the magnetic properties of cobalt ferrite nanoparticles (NPs) is investigated by complementary local probes: element- and site-specific X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) combined with high-resolution transmission electron microscopy of individual NPs. A series of monodisperse samples of 8 nm NPs with a tunable amount of structural defects were prepared by thermal decomposition of Fe(III) and Co(II) acetylacetonates in the presence of a variable concentration of 1,2-hexadecanediol. The particles show a partial inverse spinel structure, and their stoichiometry and cation distribution are comparable along the series. Element-specific XMCD hysteresis loops at all the cationic sites show a decrease in squareness and an increase in both the closure field and the high-field susceptibility as the NPs become more structurally defective, suggesting the progressive loss of the collinear ferrimagnetism. However, the Co2+ cations in octahedral sites are significantly more affected by the structural defects than the rest of the cations. This is because structural defects cause local distortions of the crystal field acting on the orbital component of the cations, yielding effective local anisotropy axes that cause a prevalent Co2+ spin canting through the spin–orbit coupling, owing to the relatively large value of the partially unquenched moment of these cations, as found by XMCD. All in all, our results emphasize the crucial role of the Co2+ cations on the destabilization of the collinear ferrimagnetism with the inclusion of structural defects in cobalt ferrite NPs

Driving Magnetic Domains at the Nanoscale by Interfacial Strain-induced Proximity

We investigate the local nanoscale changes of the magnetic anisotropy of a Ni film subject to an inverse magnetostrictive effect by proximity to a V2O3 layer. Using temperature-dependent photoemission electron microscopy (PEEM) combined with X-ray magnetic circular dichroism (XMCD), direct images of the Ni spin alignment across the first-order structural phase transition (SPT) of V2O3 were obtained. We find an abrupt temperature-driven reorientation of the Ni magnetic domains across the SPT, which is associated with a large increase of the coercive field. Moreover, angular dependent ferromagnetic resonance (FMR) shows a remarkable change in the magnetic anisotropy of the Ni film across the SPT of V2O3. Micromagnetic simulations based on these results are in quantitative agreement with the PEEM data. Direct measurements of the lateral correlation length of the Ni domains from XMCD images show an increase of almost one order of magnitude at the SPT compared to room temperature, as well as a broad spatial distribution of the local transition temperatures, thus corroborating the phase coexistence of Ni anisotropies caused by the V2O3 SPT. We show that the rearrangement of the Ni domains is due to strain induced by the oxide layers' structural domains across the SPT. Our results illustrate the use of alternative hybrid systems to manipulate magnetic domains at the nanoscale, which allows for engineering of coercive fields for novel data storage architectures

The educational challenge in infectious diseases: analysis of Official Master's degrees in Spain

[EN] Introduction: Infectious diseases are one of the main causes of morbidity and mortality worldwide. In this way, the Spanish University has increased and complemented postgraduate training with an offer of its own degrees and official master's degrees that seek the most advanced specialization and updating, whether professional or research, in ​​knowledge of infectious diseases. Aim: To know and evaluate the current offer of master's degrees related to infectious diseases in Spanish universities. Methods: Literature review carried out in the months of February-March 2022 for the collection of information on postgraduate studies, specifically Official Master's Degree studies, offered in Health Sciences in Spanish Universities. Results: From the year 2005, when the "Master's Degree in Tropical Parasitic Diseases" was established, until the year 2022, 11 postgraduate studies related to infectious diseases have been implemented in 10 Spanish universities. Most of them have one-year duration and an average teaching load of 70.91±20.23 ECTS-credits. Average number of students per course: 26.27±5.98. Average price: €3,095.8±2,479.4. There are currently master's degrees in 8 autonomous communities, and non-face-to-face formats are gaining notoriety. Conclusions: The exponential growth in the number of master's degrees in Spain in recent years demonstrates the growing interest and updating needs in this area of ​​knowledge. Although the offer is extensive, it is neither homogeneous nor balanced, presenting potential areas for significant improvement. Health organizations and scientific societies should promote the relationship between the different levels of postgraduate training.[ES] Introducción: Las enfermedades infecciosas son una de las principales causas de morbimortalidad. Por ello, la Universidad Española ha incrementado y complementado la formación postgrado con una oferta de Títulos Propios y Másteres Oficiales que buscan la especialización y actualización más avanzada, ya sea profesional o investigadora, en esta área de conocimiento. Objetivo: Conocer y evaluar la oferta actual de másteres relacionados con las enfermedades infecciosas en las universidades españolas. Métodos: Revisión bibliográfica realizada en los meses de febrero-marzo 2022 para recoger información sobre estudios de Postgrado, específicamente estudios de Máster Oficial, en el área de Ciencias de la Salud en las Universidades españolas. Resultados: Desde 2005 en que se instauró el Máster Universitario en Enfermedades Parasitarias Tropicales , hasta 2022, se han implantado 11 estudios de postgrado relacionados con las enfermedades infecciosas en 10 universidades españolas. La mayoría tienen una duración de un año y una carga docente media de 70,91±20,23 créditos-ECTS. Número medio de alumnos: 26,27±5,98. Precio medio: 3.095,8±2.479,4 . Existen actualmente másteres en 8 comunidades autónomas y los formatos no presenciales van adquiriendo notoriedad. Conclusiones: El crecimiento exponencial del número de másteres en España en los últimos años, demuestra el interés creciente y las necesidades de actualización en esta área de conocimiento. Aunque la oferta es extensa, no es homogénea ni equilibrada, presentando áreas potenciales de mejora significativa. Organismos sanitarios y sociedades científicas deberían fomentar la relación entre los diferentes estamentos de la formación de postgrado.Belhassen García, M.; Hernández-Goenaga, J.; Alonso-Sardón, M.; López-Bernús, A.; Rodríguez-Alonso, B.; Pardo-Lledías, J.; Del Olmo, E.... (2023). El reto formativo en enfermedades infecciosas: análisis de los Másteres Oficiales en España. REDU. Revista de Docencia Universitaria. 21(2):117-131. https://doi.org/10.4995/redu.2023.1879211713121

Treatment and outcome of patients with stage IS testicular cancer: a retrospective study from the Spanish Germ Cell Cancer Group.

La revista ha dado permiso para publicar. Ver correos con fecha 8/05/2024.Stage IS testicular cancer is defined by the persistence of elevated serum tumor markers, including α-fetoprotein and/or β-human chorionic gonadotropin, after orchiectomy without radiological evidence of metastatic disease. Current treatment recommendations include cisplatin based chemotherapy up front but the recommendations are based on limited single center series. Results: The elevated prechemotherapy tumor markers were α-fetoprotein in 48% of cases, β-human chorionic gonadotropin in 14%, and α-fetoprotein and β-human chorionic gonadotropin in 38%. Median α-fetoprotein and β-human chorionic gonadotropin values were 71 ng/ml and 80 mIU/ml, respectively. The IGCCCG (International Germ Cell Cancer Collaborative Group) prognostic classification was good in 94% of cases. Mixed nonseminomatous germ cell tumor was found in 78% of cases. Of the patients 103 achieved a complete response to chemotherapy. In 6 patients radiological signs of progressive disease developed during chemotherapy, while 8 experienced relapse after an initial complete response. At a median followup of 108 months 108 patients were alive and disease-free. Five and 10-year disease-free survival rates were 87% and 85%, respectively. The predominance of embryonal carcinoma in the primary tumor was the only factor associated with the probability of needing additional therapy. Stage IS testicular cancer is more commonly associated with elevated α-fetoprotein, an IGCCCG good prognosis and mixed nonseminomatous germ cell tumor. Treatment with cisplatin based chemotherapy leads to cure in most cases. However, a proportion of patients require the integration of additi

Propiedades magnéticas de materiales nanoestructurados: vidrios metálicos recristalizados y partículas pequeñas de hexaferrita

[spa] Esta memoria presenta el estudio de las propiedades magnéticas de dos sistemas físicos pertenecientes a lo que puede considerarse una nueva generación de materiales, los constituidos por entidades básicas de tamaño nanométrico. El interés propio de dichos nanomateriales se centra en el hecho de que poseen importantes aplicaciones tecnológicas, a la vez que presentan una nueva fenomenología, condicionada completamente por su microestructura. La primera parte de este trabajo, está dedicada a los vidrios metálicos de composición Fe(73.5)Cu(1)Nb(3)Si(16.5)B(6) y Fe(73.5)Cu(1)Nb(3)Si(13.5)B(9) sometidos a diversos tratamientos térmicos encaminados a conseguir la nucleación de nanocristales en un resto amorfo. La caracterización magnética muestra una fuerte dependencia de los parámetros tecnológicamente representativos con la temperatura del tratamiento. Para comprender este comportamiento se hace imprescindible una completa caracterización estructural, que se realizó a través de la difracción de rayos X y la espectroscopía Mössbauer. Gracias a estas dos técnicas, determinamos el tamaño medio, composición y estructura de los cristalitos presentes en las muestras en los diferentes estadios de cristalización (correspondientes a las diferentes temperaturas de recocido). El modelo de anisotropía aleatoria nos permite correlacionar esta microestructura con los parámetros magnéticos y justificar el comportamiento observado en las muestras. El deterioro de las propiedades magneticodulces se produce cuando el tamaño del cristalito supera la longitud de canje ferromagnético, y dicho tamaño depende de cual es la fase que lo constituye. Partiendo de diversas muestras que la difracción de rayos X detecta igual de amorfas, el mismo recocido produce efectos diferentes. Este trabajo demuestra la importancia del vidrio metálico precursor en la microestructura final obtenida. La espectroscopía Mössbauer permitió distinguir entre los amorfos precursores según la textura de espín, relacionando las tensiones congeladas en la estructura con la velocidad de enfriamiento utilizada en su elaboración. A menor ritmo de enfriamiento, más importantes son esas tensiones y, como consecuencia, la estructura nanocristalina aparece a menor temperatura de recocido. Asociamos esas tensiones a la presencia en el precursor de pequeños núcleos cristalinos que actúan como centros de nucleación al efectuar el recocido. Las diferencias en el precursor condicionan fuertemente el inicio de la cristalización (recocido a 500°C), pero una vez han empezado a crecer los nanocristales (recocido a 540°C) las diferencias entre las muestras preparadas a distintos ritmos de enfriamiento se suavizan. En la segunda parte de esta memoria, se analiza el comportamiento magnético de nanopartículas de BaFe(l0.4)CO(0.8)Ti(0.8)O(19), cuyo diámetro medio es - 10 nm. Las características básicas del comportamiento del material estudiado, son las propias de un sistema definido por una distribución de volúmenes y anisotropías. Las nanopartículas presentan, sin embargo, un conjunto de propiedades magnéticas que las diferencian de las partículas microcristalinas de idéntica composición: la imanación de saturación es menos del 50%, la susceptibilidad diferencial aumenta un factor dos, y el campo coercitivo y el campo medio de anisotropía en un factor cuatro. Atribuimos estas diferencias al papel desempeñado por los espines situados en la superficie de la partícula: al sufrir un entorno diferente al de los espines del núcleo, se disponen constituyendo una estructura no colineal (estructura frustrada). Aunque la dirección de la imanación del núcleo induce cierta dirección preferente en estos espines superficiales, se trata de un conjunto para el que será más costoso seguir la dirección del campo aplicado. El peso de este grupo de espines en el comportamiento magnético depende evidentemente de la relación superficie/volumen. El resultado en las medidas magnéticas es el mismo que se observaría si consideráramos una contribución adicional a la anisotropía efectiva del sistema (constituida de entrada por la anisotropía magnetocristalina y la de forma), es decir, la aniotropía de superficie. El segundo resultado relevante a partir de la caracterización magnética básica es la presencia de interacciones entre partículas, cuyo efecto global es desimanador. La inversa de la susceptibilidad a bajo campo en el régimen superparamagnético sigue una ley de Curie - Weiss, dando una temperatura extrapolada de -170±30 K. Un resultado similar se obtiene del análisis de la susceptibilidad AC. En tercer lugar, los gráficos Delta-M obtenidos a partir de las curvas de remanencia muestran una vez más que la interacción es desimanadora, y permiten evaluar el campo de interacción dipolar en unos 1.2 kOe. Este valor está de acuerdo con el obtenido teóricamente a partir de un modelo de dipolos puntuales, aplicado a estas nanopartículas. Conocido el comportamiento magnético básico y las propiedades del sistema que lo determinan (tales como la distribución de volúmenes, la de campos de anisotropía, el tiempo característico 1:0 y el signo e importancia de las interacciones entre partículas) se procedió a estudiar la relajación magnética. La aproximación al problema se efectuó siguiendo el escalado en la variable T-In(t/Theta(o)), que nos proporciona la curva maestra de relajación y la distribución efectiva de barreras de energía. Esta distribución efectiva presenta una contribución de las barreras de menor energía mayor de lo que correspondería a una única función de distribución tipo normal-logarítmica. El ajuste de la curva maestra confirma que la relajación queda descrita considerando la suma de dos contribuciones: i) una función de distribución cercana a la de volúmenes y de temperaturas de bloqueo obtenidas en las medidas estáticas, y ii) una función tipo normal-logarítmica centrada en las energías menores (cuyo peso en la distribución total es del 19 %), Y que representa el aumento del número de barreras de baja energía. Este aumento lo atribuimos, de acuerdo con resultados de simulación numérica, a la presencia de interacciones desimanadoras. Es decir, la presencia de interacciones desimanadoras se manifiesta como un aumento del ritmo de relajación a las temperaturas más bajas. A partir del corrimiento de la distribución total hacia energías menores, podemos evaluar el campo desimanador, que coincide con los citados en el párrafo anterior, reforzando nuestra hipótesis. Para reforzar esta última conclusión, se realizó el mismo análisis en una muestra constituida por partículas idénticas a las anteriores, en la que las interacciones se modificaron gracias a una molienda con polvo de sílice nanométrico. La distribución efectiva de barreras de energía para la nueva muestra evidencia un aumento de las barreras de baja energía a costa de las barreras de mayor energía. Podemos asociar esta transferencia de barreras a la rotura de los grupos de partículas durante el proceso de molienda, con lo que se aumentan las interacciones desimanadoras a la vez que disminuyen las imanadoras. Una segunda aproximación al problema de la relajación magnética y el efecto de las interacciones entre partículas, se realizó en términos del campo de fluctuación y volumen de activación. Los resultados indican que para la muestra inicial, el volumen de activación es un tercio del volumen medio de partícula «V» a 6K y crece con la temperatura hasta llegar a 3 a 70 K. Tras la molienda, el volumen de activación aumenta, siendo sólo a 6 K del orden de , y alcanzando 11 a 70 K, valor que supera claramente al mayor volumen detectado por TEM. Concluimos, por tanto, que los parámetros obtenidos a partir de las dos aproximaciones sugieren que las interacciones desimanadoras han aumentado tras la molienda. El aumento de las barreras de menor energía que muestra el escalado en T-In(t/Theta(o))se manifiesta como mayores volúmenes térmicamente inestables según la aproximación del campo de fluctuación, indicando incluso el paso de un mecanismo individual de inversión a otro colectivo.[eng] This work pursues the understanding of the magnetic properties of nanostructured materials. The motivation of this study was the new phenomenology observed in known materials, when the basic unit which constitutes them reaches the nanometer size. In order to understand and justify this behaviour, a knowledge of its microstructure is indispensable. The first part deals with heat treated metallic glasses. The system is constituted by nanocrystalline grains nucleated in an amorphous matrix. A complete structural characterization was done by means of X ray diffraction and Mössbauer spectroscopy. The magnetic behaviour (coercive field and permeability) as a function of the grain size is explained in the frame of' the Random Anisotropy Model. Finally, the effect of the initial degree of amorphycity on the nanocrystalization was studied. In the second part, the studied system is constituted by platelet-like particles of barium hexaferrite of about 10 nm of' mean diameter. A complete magnetic characterization provided us the parameters that determine the magnetic behaviour, such as the volume and anisotropy distribution, coercive field, characteristic relaxation time. The results evidence the importance of the surface effects and the demagnetizing interpanicle interactions. The time-relaxation of the thermoremanence was analyzed in terms of lhe T-In(t/Theta(o)), and resulted to be affected by both effects. The study was completed analyzing the behaviour of the system after modifying fhe interpanicle interactions by milling with SiO(2) powder

From Boltzmann to Zipf through Shannon and Jaynes

The word-frequency distribution provides the fundamental building blocks that generate discourse in natural language. It is well known, from empirical evidence, that the word-frequency distribution of almost any text is described by Zipf's law, at least approximately. Following Stephens and Bialek (2010), we interpret the frequency of any word as arising from the interaction potentials between its constituent letters. Indeed, Jaynes' maximum-entropy principle, with the constrains given by every empirical two-letter marginal distribution, leads to a Boltzmann distribution for word probabilities, with an energy-like function given by the sum of the all-to-all pairwise (two-letter) potentials. The so-called improved iterative-scaling algorithm allows us finding the potentials from the empirical two-letter marginals. We considerably extend Stephens and Bialek's results, applying this formalism to words with length of up to six letters from the English subset of the recently created Standardized Project Gutenberg Corpus. We find that the model is able to reproduce Zipf's law, but with some limitations: the general Zipf's power-law regime is obtained, but the probability of individual words shows considerable scattering. In this way, a pure statistical-physics framework is used to describe the probabilities of words. As a by-product, we find that both the empirical two-letter marginal distributions and the interaction-potential distributions follow well-defined statistical laws

Size mediated control of the optical and magneto-optical properties of Co nanoparticles in ZrO2

We present a study of the optical and magneto-optical (MO) properties of Co nanoparticles embedded in ZrO2 in the spectral range from 1.4 to 4.3 eV. The nanostructured films were prepared by pulsed laser deposition in a wide range of Co nanoparticle concentrations varying from 20% to 80%. For Co concentration lower than x~0.45 the size of the nanoparticles was found to remain almost constant (D~2.5 nm), whereas it increases above it. Differences are found between the optical and MO constant of the Co nanoparticles and those of continuous Co films. Those differences are associated with size effects of the intraband contribution inside the nanoparticles