Magnetic and magnetocaloric properties of (MnCo)1-xGe compounds

The crystal structure, magnetic properties, and heat capacity of the (MnCo)1-xGe compounds with x ≤ 0.05 have been studied. It was found that, as the deviation from the MnCoGe stoichiometric composition increases, the temperature of structural transition from the low-temperature phase with the orthorhombic TiNiSi-type structure to the high-temperature phase with the hexagonal Ni2In-type phase decreases rapidly, whereas the magnetic ordering temperature varies slightly. The temperature of structural transition for the composition with x = 0.02 approximately coincides with the Curie temperature of the hexagonal phase, and the transition is accompanied by a significant entropy change, namely, ΔS = 34 J/(kg K). The application of high magnetic field in the transition-temperature range causes an increase in the relative volume of the orthorhombic phase. An analysis of magnetocaloric properties of these compounds, which was performed with the formal application of the Maxwell's relationship near the temperature of first-order structural phase transition, is shown to give overestimated values of the entropy change. © Pleiades Publishing, Ltd., 2013

Ordering and frustrations in generalized Ising chain

The Ising model on a one-dimensional monoatomic equidistant lattice with different nearest-neighbour and second-neighbour exchange interactions is researched. Generalized Kramers-Wannier transfer-matrix with translation on two periods of a lattice is introduced. A property similar to supercooling and superheating is detected. At the triple points phases are not individualized, but completely frustrated which corresponds to the phenomenon of critical opalescence. Exact analytical expressions for free energy, heat capacity and entropy including zero-temperature entropy are obtained. Various new special cases were analyzed and compared with all known results. All frustration fields for magnetization, frustration values for the zero-temperature entropy and magnetization are found. © Published under licence by IOP Publishing Ltd.Ural Branch, Russian Academy of Sciences, UB RAS: 18-2-2-11The research was carried out within the state assignment of Minobrnauki of Russia (theme ”Quantum” No. AAAA-A18-118020190095-4), supported in part by Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (project No. 18-2-2-11)

Використання електронного навчального курсу «Аналітична геометрія» у процесі підготовки фахівців з інформатики та інформаційних технологій

As a result of literature analysis the expediency of free access of bachelors majoring in Computer Sciences and Information Technologies to modern information educational resources, in particular, e-learning courses in the process of studying mathematical disciplines is substantiated. It was established that the e-learning course is a complex of teaching materials and educational services created for the organization of individual and group training using information and communication technologies. Based on the outlined possibilities of applying the e-learning course, as well as its didactic functions, the structure of the certified e-learning course “Analytic Geometry” based on the Moodle platform was developed and described. Features of application of cloud-oriented resources are considered: Desmos, Geogebra, Wolfram|Alpha, Sage in the study of the discipline “Analytic Geometry”. The results of the pedagogical experiment on the basis of Borys Grinchenko Kyiv University and A. S. Makarenko Sumy State Pedagogical University are presented. The experiment was conducted to verify the effectiveness of the implementation of the e-learning course “Analytic Geometry”. Using the Pearson criterion it is proved that there are significant differences in the level of mathematical preparation of experimental and control group of students. The prospect of further scientific research is outlined through the effectiveness of the use of e-learning courses for the improvement of additional professional competences of students majoring in Computer Sciences and Information Technologies (specialization “Programming”, “Internet of Things”).В результаті аналізу літератури обґрунтовано доцільність вільного доступу бакалаврів з комп'ютерних наук та інформаційних технологій до сучасних інформаційно-освітніх ресурсів, зокрема до курсів електронного навчання в процесі вивчення математичних дисциплін. Встановлено, що курс електронного навчання являє собою комплекс навчальних матеріалів та освітніх послуг, створених для організації індивідуального та групового навчання з використанням інформаційних і комунікаційних технологій. На основі викладених можливостей застосування курсу електронного навчання, а також його дидактичних функцій була розроблена і описана структура сертифікованого курсу електронного навчання «Аналітична геометрія» на основі платформи Moodle. Розглянуто особливості застосування хмарно-орієнтованих ресурсів: Desmos, Geogebra, Wolfram|Alpha, Sage при вивченні дисципліни «Аналітична геометрія». Представлені результати педагогічного експерименту на базі Київського університету ім. Бориса Грінченка та Сумського державного педагогічного університету ім. А. С. Макаренка. Експеримент проводився з метою перевірки ефективності впровадження курсу електронного навчання «Аналітична геометрія». З використанням критерію Пірсона доведено, що є істотні відмінності в рівні математичної підготовки експериментальної і контрольної групи студентів. Перспектива подальших наукових досліджень намічається через ефективність використання курсів електронного навчання для підвищення додаткових професійних компетенцій студентів, що спеціалізуються в області комп'ютерних наук та інформаційних технологій (спеціалізація «Програмування», «Інтернет вещей»)

Methodology of formation of modeling skills through GeoGebra cloud service based on a constructive approach

The authors suggest one of the possible ways to use GeoGebra cloud service. The chosen way concerns the formation of skills to model mathematical objects based on a constructive approach. It is established that the main idea of a constructive approach in the study of Geometry is that acquaintance with the concepts properties begins with constructive activities for their "discovery" and assimilation with a gradual transition to defnitions and logical proofs. The author’s methodology of formation modeling skills through GeoGebra cloud service based on a constructive approach is offered. The effectiveness of the proposed methodology was proved experimentally using the sign test

Developing models of IoT infrastructures to identify vulnerabilities and analyse threats

This article describes the developing stands of typical IoT infrastructure Technologies, which are designed to identify vulnerabilities and analyse potential threats. Scenarios of attacks typical for such systems have been developed, and the consequences of implementing attacks have been determined. Attacker can use the developed scenarios, been motivated by different goal

Розробка та використання мобільного додатка AR Physics у викладанні фізики в університеті

This paper outlines the importance of using Augmented Reality (AR) in physics education at the university as a valuable tool for visualization and increasing the attention and motivation of students to study, solving educational problems related to future professional activities, improving the interaction of teachers and students. Provided an analysis of the types of AR technology and software for developing AR apps. The sequences of actions for developing the mobile application AR Physics in the study of topics: “Direct electronic current”, “Fundamentals of the theory of electronic circuits”. The software tools for mobile application development (Android Studio, SDK, NDK, Google Sceneform, 3Ds MAX, Core Animation, Asset Media Recorder, Ashampoo Music Studio, Google Translate Plugin) are described. The bank of 3D models of elements of electrical circuits (sources of current, consumers, measuring devices, conductors) is created. Because of the students’ and teachers’ surveys, the advantages and disadvantages of using AR in the teaching process are discussed. Mann-Whitney U-test proved the effectiveness of the use of AR for laboratory works in physics by students majoring in “Mathematics”, “Computer Science”, and “Cybersecurity”.У цьому документі висвітлюється важливість використання доповненої реальності (АР) у фізичній освіті в університеті як цінного інструменту для візуалізації та підвищення уваги та мотивації студентів до навчання, вирішення освітніх проблем, пов’язаних із майбутньою професійною діяльністю, покращення взаємодії викладачів та студентів. Надано аналіз типів технологій AR та програмного забезпечення для розробки додатків AR. Послідовності дій щодо розробки мобільного додатка AR Physics при вивченні тем: «Постійний електронний струм», «Основи теорії електронних схем». Описано програмні засоби для розробки мобільних додатків (Android Studio, SDK, NDK, Google Sceneform, 3Ds MAX, Core Animation, Asset Media Recorder, Ashampoo Music Studio, Google Translate Plugin). Створено банк 3D -моделей елементів електричних кіл (джерела струму, споживачі, вимірювальні прилади, провідники). Через опитування учнів та вчителів обговорюються переваги та недоліки використання АР у навчальному процесі. U-тест Манна-Уітні довів ефективність використання АР для лабораторних робіт з фізики студентами спеціальностей «Математика», «Інформатика» та «Кібербезпека»

Використання віртуального середовища Proteus для підготовки майбутніх ІТ-фахівців

Based on literature review it was established that the use of augmented reality as an innovative technology of student training occurs in following directions: 3D image rendering; recognition and marking of real objects; interaction of a virtual object with a person in real time. The main advantages of using AR and VR in the educational process are highlighted: clarity, ability to simulate processes and phenomena, integration of educational disciplines, building an open education system, increasing motivation for learning, etc. It has been found that in the field of physical process modelling the Proteus Physics Laboratory is a popular example of augmented reality. Using the Proteus environment allows to visualize the functioning of the functional nodes of the computing system at the micro level. This is especially important for programming systems with limited resources, such as microcontrollers in the process of training future IT professionals. Experiment took place at Borys Grinchenko Kyiv University and Sumy State Pedagogical University named after A. S. Makarenko with students majoring in Computer Science (field of knowledge is Secondary Education (Informatics)). It was found that computer modelling has a positive effect on mastering the basics of microelectronics. The ways of further scientific researches for grounding, development and experimental verification of forms, methods and augmented reality, and can be used in the professional training of future IT specialists are outlined in the article.На основі огляду літератури було встановлено, що використання доповненої реальності як інноваційної технології навчання студентів відбувається у таких напрямках: 3D-рендерінг зображень; розпізнавання та маркування реальних об'єктів; взаємодія віртуального об’єкта з людиною в режимі реального часу. Висвітлено основні переваги використання АР та ВР у навчальному процесі: чіткість, вміння моделювати процеси та явища, інтеграція навчальних дисциплін, побудова відкритої системи освіти, підвищення мотивації до навчання тощо. Виявлено, що в цій галузі фізичного моделювання процесів лабораторія фізики протея є популярним прикладом доповненої реальності. Використання середовища Proteus дозволяє візуалізувати функціонування функціональних вузлів обчислювальної системи на мікрорівні. Це особливо важливо для систем програмування з обмеженими ресурсами, наприклад мікроконтролерів у процесі підготовки майбутніх ІТ-фахівців. Експеримент відбувся у Київському університеті імені Бориса Грінченка та Сумському державному педагогічному університеті імені А. С. Макаренка зі студентами спеціальності "Інформатика" (сфера знань - середня освіта (інформатика)). Було встановлено, що комп'ютерне моделювання позитивно впливає на оволодіння основами мікроелектроніки. У статті окреслено шляхи подальших наукових досліджень щодо обґрунтування, розробки та експериментальної перевірки форм, методів та доповненої реальності, які можуть бути використані у професійній підготовці майбутніх ІТ-фахівців

AcrB Trimer Stability and Efflux Activity, Insight from Mutagenesis Studies

The multidrug transporter AcrB in Escherichia coli exists and functions as a homo-trimer. The assembly process of obligate membrane protein oligomers, including AcrB, remains poorly understood. In a previous study, we have shown that individual AcrB subunit is capable of folding independently, suggesting that trimerization of AcrB follows a three-stage pathway in which monomers first fold, and then assemble. Here we destabilized the AcrB trimer through mutating a single Pro (P223) in the protruding loop of AcrB, which drastically reduced the protein activity. We replaced P223 separately with five residues, including Ala, Val, Tyr, Asn, and Gly, and found that AcrBP223G was the least active. Detailed characterization of AcrBP223G revealed that the protein existed as a well-folded monomer after purification, but formed a trimer in vivo. The function of the mutant could be partly restored through strengthening the stability of the trimer using an inter-subunit disulfide bond. Our results also suggested that the protruding loop is well structured during AcrB assembly with P223 served as a “wedge” close to the tip to stabilize the AcrB trimer structure. When this wedge is disrupted, the stability of the trimer is reduced, accompanied by a decrease of drug efflux activity

Transcriptome Kinetics Is Governed by a Genome-Wide Coupling of mRNA Production and Degradation: A Role for RNA Pol II

Transcriptome dynamics is governed by two opposing processes, mRNA production and degradation. Recent studies found that changes in these processes are frequently coordinated and that the relationship between them shapes transcriptome kinetics. Specifically, when transcription changes are counter-acted with changes in mRNA stability, transient fast-relaxing transcriptome kinetics is observed. A possible molecular mechanism underlying such coordinated regulation might lay in two RNA polymerase (Pol II) subunits, Rpb4 and Rpb7, which are recruited to mRNAs during transcription and later affect their degradation in the cytoplasm. Here we used a yeast strain carrying a mutant Pol II which poorly recruits these subunits. We show that this mutant strain is impaired in its ability to modulate mRNA stability in response to stress. The normal negative coordinated regulation is lost in the mutant, resulting in abnormal transcriptome profiles both with respect to magnitude and kinetics of responses. These results reveal an important role for Pol II, in regulation of both mRNA synthesis and degradation, and also in coordinating between them. We propose a simple model for production-degradation coupling that accounts for our observations. The model shows how a simple manipulation of the rates of co-transcriptional mRNA imprinting by Pol II may govern genome-wide transcriptome kinetics in response to environmental changes