Vacuum effects in an asymptotically uniformly accelerated frame with a constant magnetic field

In the present article we solve the Dirac-Pauli and Klein Gordon equations in an asymptotically uniformly accelerated frame when a constant magnetic field is present. We compute, via the Bogoliubov coefficients, the density of scalar and spin 1/2 particles created. We discuss the role played by the magnetic field and the thermal character of the spectrum.Comment: 17 pages. RevTe

EEG filtering based on blind source separation (BSS) for early detection of Alzheimer's disease

Objective: Development of an EEG preprocessing technique for improvement of detection of Alzheimer’s disease (AD). The technique is based on filtering of EEG data using blind source separation (BSS) and projection of components which are possibly sensitive to cortical neuronal impairment found in early stages of AD. Method: Artifact-free 20 s intervals of raw resting EEG recordings from 22 patients with Mild Cognitive Impairment (MCI) who later proceeded to AD and 38 age-matched normal controls were decomposed into spatio-temporally decorrelated components using BSS algorithm ‘AMUSE’. Filtered EEG was obtained by back projection of components with the highest linear predictability. Relative power of filtered data in delta, theta, alpha1, alpha2, beta1, and beta 2 bands were processed with Linear Discriminant Analysis (LDA). Results: Preprocessing improved the percentage of correctly classified patients and controls computed with jack-knifing cross-validation from 59 to 73% and from 76 to 84%, correspondingly. Conclusions: The proposed approach can significantly improve the sensitivity and specificity of EEG based diagnosis. Significance: Filtering based on BSS can improve the performance of the existing EEG approaches to early diagnosis of Alzheimer’s disease. It may also have potential for improvement of EEG classification in other clinical areas or fundamental research. The developed method is quite general and flexible, allowing for various extensions and improvements. q 2004 Published by Elsevier Ireland Ltd. on behalf of International Federation of Clinical Neurophysiology

Квантово-химический подход к расчету энтальпий образования ксантогенатов щелочных металлов

Objectives. The aim of this work is to study the possibility of the joint use of quantum chemical methods and correlation analysis to determine the formation enthalpies of metal-containing organic substances using the example of alkali metal xanthates, which are of interest as biologically active substances and effective flotation reagents. Methods. Semi-empirical methods of quantum chemical calculating (Modified Neglect of Diatomic Overlap, Austin Model 1, Recife model 1 methods) and linear regression analysis were used. Results. Using the semi-empirical Modified Neglect of Diatomic Overlap, Austin Model 1, and Recife model 1 methods, the enthalpies of formation of 16 potassium and sodium alkyl xanthates were calculated, and the obtained results were compared with experimental data. It was found that the best correlation for potassium and sodium salts of dithiocarbonic acid esters could be observed using the Austin Model 1 method. Using the obtained regression equations, the enthalpies of formation were calculated for 30 xanthates, the organic part of which contained alkyl, cyclic non-aromatic structures, and one or two heteroatoms such as nitrogen, oxygen, and fluorine, and for which there are no experimental data. Conclusions. As a result of the study, an excellent correlation was established between the experimental and the calculated (by the Austin Model 1 method) values of the enthalpies of formation of potassium and sodium alkyl xanthates. The data obtained can be used to calculate the thermal effect of the xanthogenation reactions of alcohols and to design the production of the corresponding xanthates. Цели. Целью работы является исследование возможности совместного использования квантово-химических методов и корреляционного анализа для определения энтальпий образования металлосодержащих органических веществ на примере ксантогенатов щелочных металлов, которые представляют интерес как биологически активные вещества и эффективные флотореагенты. Методы. Использованы полуэмпирические методы квантово-химических расчетов Modified Neglect of Diatomic Overlap, Austin Model 1, Recife model 1 и линейный регрессионный анализ. Результаты. С помощью полуэмпирических методов Modified Neglect of Diatomic Overlap, Austin Model 1, Recife model 1 вычислены энтальпии образования 16 алкилксантогенатов калия и натрия, проведено сопоставление полученных результатов с экспериментальными данными. Выяснено, что наилучшая корреляция для калиевых и натриевых солей эфиров дитиоугольной кислоты наблюдается при использовании метода Austin Model 1. С помощью полученных уравнений регрессии вычислены энтальпии образования для 30 ксантогенатов, органическая часть которых содержит алкильные, циклические неароматические структуры и один или два гетероатома, такие как N, O, F, и экспериментальные данные по которым отсутствуют. Выводы. В результате проведенного исследования была установлена превосходная корреляция между экспериментальными и рассчитанными по методу АМ1 значениями энтальпий образования алкилксантогенатов калия и натрия. Полученные данные могут быть использованы для расчета теплового эффекта реакций ксантогенирования спиртов и проектирования производств соответствующих ксантогенатов

Creation of scalar and Dirac particles in the presence of a time varying electric field in an anisotropic Bianchi I universe

In this article we compute the density of scalar and Dirac particles created by a cosmological anisotropic Bianchi type I universe in the presence of a time varying electric field. We show that the particle distribution becomes thermal when one neglects the electric interaction.Comment: 8 pages, REVTEX 3.0. to appear in Phys. Rev.

Analytic regularity for a singularly perturbed system of reaction-diffusion equations with multiple scales: proofs

We consider a coupled system of two singularly perturbed reaction-diffusion equations, with two small parameters $0< \epsilon \le \mu \le 1$, each multiplying the highest derivative in the equations. The presence of these parameters causes the solution(s) to have \emph{boundary layers} which overlap and interact, based on the relative size of $\epsilon$ and $$. We construct full asymptotic expansions together with error bounds that cover the complete range $0 < \epsilon \leq \mu \leq 1$. For the present case of analytic input data, we derive derivative growth estimates for the terms of the asymptotic expansion that are explicit in the perturbation parameters and the expansion order

Two-photon Lithography for 3D Magnetic Nanostructure Fabrication

Ferromagnetic materials have been utilised as recording media within data storage devices for many decades. Confinement of the material to a two dimensional plane is a significant bottleneck in achieving ultra-high recording densities and this has led to the proposition of three dimensional (3D) racetrack memories that utilise domain wall propagation along nanowires. However, the fabrication of 3D magnetic nanostructures of complex geometry is highly challenging and not easily achievable with standard lithography techniques. Here, by using a combination of two-photon lithography and electrochemical deposition, we show a new approach to construct 3D magnetic nanostructures of complex geometry. The magnetic properties are found to be intimately related to the 3D geometry of the structure and magnetic imaging experiments provide evidence of domain wall pinning at a 3D nanostructured junction

The Dirac Equation Is Separable On The Dyon Black Hole Metric

Using the tetrad formalism, we carry out the separation of variables for the massive complex Dirac equation in the gravitational and electromagnetic field of a four-parameter (mass, angular momentum, electric and magnetic charges) black hole.Comment: 13 page

Метод синтезу 1-(феніл)алкіл-3-ацил-1,2,8-триазаспіро[4.5]деканів

Piperidines spiro-fused to other heterocycles and being structural elements of pharmacologically active molecules can be considered as “preferred fragments” of metabotropic receptor ligands. The method for obtaining 1,2,8-triazaspiro [4.5]decane comprising spiroannelation of 1,4-dihydropyridine and pyrazolone cycles. When heating of 1-(phenyl)alkyl-4-[2-[2-arylhyqrazono]-1,3-dioxobutyl]pyridinium halide in pyridine or by reacting of 1-(phenyl)alkyl-4-[2-[2-arylhyqrazono]-1,3-dioxobutyl]pyridinium halides and 1-(phenyl)alkyl-4-{1,3-dioxo-3-phenyl-2-[2-(4-methylphenyl)hydrazono]propyl}pyridinium halides with diisopropylethylamine at 25°C the intramolecular reductive alkylation of the electrophilic pyridinium cation occurs forming 1-(phenyl)alkyl-3-acyl-1,2,8-triazaspiro[4.5]decanes, which are solid coloured substances. The spectral properties of the cyclization products have been studied; formation of the spiro-fused system and the presence of the 1,4-dihydropyridine fragment have been determined. Confi rmation of their structure has been obtained by carrying out the X-ray diffraction of 3-acetyl-8-benzyl-1-phenyl-1,2,8-triazaspiro[4.5]deca-2,6,9-trien-4-one crystal, which, in its turn, has clearly confi rmed orthogonality of the spiro-fused planes. The dihydropyridine ring in the molecule is not fl at and is located in the half-chair conformation with deviation of carbon spiro atom from the plane of the rest atoms of the cycle. This is due to formation of the intramolecular C-H...π hydrogen bond.Пиперидины, спиросочлененные с другими гетероциклами как структурные элементы фармакологически активных молекул, могут рассматриваться как «привилегированные фрагменты» лигандов метаботропных рецепторов. Предлагается способ получения производных 1,2,8-триазаспиро[4.5]декана, заключающийся в спироаннелировании 1,4-дигидропиридинового и пиразолонового циклов. При нагревании 1-(фенил)алкил-4-[2-[2-арилгидразоно]-1,3-диоксобутил]пиридиний галогенидов в пиридине или при взаимодействии 1-(фенил)алкил-4-[2-[2-арилгидразоно]-1,3-диоксобутил]пиридиний галогенидов и 1-(фенил)алкил-4-{1,3-диоксо-3-фенил-2-[2-(4-метилфенил)гидразоно]пропил}пиридиний галогенидов с диизопропилэтиламином при 25оС происходит внутримолекулярное восстановительное алкилирование электрофильного пиридиниевого катиона с образованием 1-(фенил)алкил-3-ацил-1,2,8-триазаспиро[4.5]деканов, которые представляют собой твердые окрашенные вещества. Изучены спектральные свойства продуктов циклизации, на основании которых установлено образование спиросочлененной системы и присутствие фрагмента 1,4-дигидропиридина. Подтверждение их строения получено при проведении РСА кристалла 3-ацетил-8-бензил-1-фенил-1,2,8-триазаспиро[4.5]дека-2,6,9-триен-4-она, который однозначно подтвердил ортогональность спиросочлененных плоскостей. Дигидропиридиновый цикл в молекуле немного разуплощен и находится в конформации полукресло с отклонением спироатома углерода от плоскости остальных атомов цикла, что является следствием образования внутримолекулярной C-H…π водородной связи.Піперідини, спіросполучені з іншими гетероциклами як структурні елементи фармакологічно активних лейовані фраґменти» лігандів метаботропних рецепторів. Пропонується спосіб отримання похідних 1,2,8-триазаспіро[4.5]декану, який полягає в спіроанелюванні 1,4-дигідропіридинового та піразолонового циклів. При нагріванні 1-(феніл)алкіл-4-[2-[2-арилгідразоно]-1,3-діоксобутил]піридинію галогенідів у піридині або при взаємодії 1-(феніл)алкіл-4-[2-[2-арилгідразоно]-1,3-діоксобутил]піридинію галогенідів і 1-(феніл)алкіл-4-{1,3-діоксо-3-феніл-2-[2-(4-метилфеніл)гідразоно]пропіл}піридинію галогенідів з діізопропілетиламіном при 25оС відбувається внутрішньомолекулярне відновне алкілювання електрофільного піридинієвого катіону з утворенням 1-(феніл)алкіл-3-ацил-1,2,8-триазаспіро[4.5]деканів, які є твердими забарвленими речовинами. Вивчені спектральні властивості продуктів циклізації, на основі яких встановлено утворення спіросполученої системи та присутність фрагменту 1,4-дигідропіридину. Підтвердження їх будови отримане при проведенні РСА кристалу 3-ацетил-8-бензил-1-феніл-1,2,8-триазаспіро[4.5]дека-2,6,9-трієн-4-ону, який однозначно підтвердив ортогональність спіросполучених площин. Дигідропіридиновий цикл у молекулі не є плоским і знаходиться в конформації півкрісло, в якій спіроатом Карбону відхилений від площини інших атомів циклу, що є наслідком утворення внутрішньомолекулярного C-H…π водневого зв’язку

Будова 2-арилгідразонів 1R-3-(4-піридиніл)-1,2,3-пропантріонів

For the first time 2-arylhydrazones of 1R-3-(4-pyridinyl)-1,2,3-propanetrion have been synthesized with the help of Japp-Klingemann reaction. They are characterized by the keto-hydrazone structure, but since the initial dicarbonyl compound is asymmetric, there is a real possibility of formation of two tautomer forms – form A (where the fragment with acetyl group acts as the acceptor of the hydrogen bond) and form B (where 4- the pyridoyl fragment acts as the acceptor of the hydrogen bond). In the solid state 2-arylhydrazones of 1R-3-(4-pyridinyl)-1,2,3-propanetriones exist in the form of tautomer A. In the solid state the structure of the initial 1R-3-(4-pyridinyl)-1,2,3-propanetriones, as well as the structure of 2-arylhydrazones of 1R-3-(4-pyridinyl)-1,2,3-propanetriones obtained from of them has been studied with the help of IR spectroscopy (in the range of 1500-1600 cm-1 where the intensive absorption is observed). In this part of the spectrum the hyrazones absorption differs from the initial compounds. Distinctive intensive bands appear in the ranges of 1508-1516 cm-1 and 1640-1665 cm-1. Besides, none of the carbonyl groups of 2-arylhydrazones of 1R-3-(4-pyridinyl)-1,2,3-propanetriones is enolized. Both forms (A and B) may exist in solu­tions. The proportion of forms is controlled by the nature of the solvent. In all compounds of CDCl3 the concentration of isomer A is higher than that of isomer B. In the spectrum of 1-(4-pyridinyl)-1,2,3-butantrion-2-[(4-methylphenyl) hydrazone) there are no signals, which could be attributed to isomer B. It testifies the predominant coordination of the hydrogen bond by the fragment with the acetyl group and formation of strong intramolecular hydrogen bonds. The ratio of isomers in solution of the polar solvent (DMSO-d6) changes in favour of accumulation of more polar minor tautomer B. Factors affecting the isomers equilibrium position have been evaluated together with determina­tion of the dependence between the electronic effect of the substituent in the para-position of the phenylhydrazone fragment and the ratio and characteristics of A and B isomers. The intramolecular hydrogen bond strengthens with the presence of electron-donating substituents, while the thermodynamic efficiency of tautomer A increases. Quaternization of 2-arylhydrazones of 1R-3-(4-pyridinyl)-1,2,3-propanetrion by iodic methyl occurs only by the pyridine atom of nitrogen, thus decreasing the content of compounds that are derivatives of minor tautomer B. С помощью реакции Яппа-Клингемана впервые синтезированы 2-арилгидразоны 1R-3-(4-пиридинил)-1,2,3-пропантрионов. Для них характерно кето-гидразонное строение, но поскольку исходное дикарбонильное соединение несимметрично, реально возможно образование двух таутомерных форм, в одной из которых акцептором водородной связи выступает фрагмент с ацетильной группой (форма А), а в другой – с 4-пиридоильной (форма В). В твердом состоянии 2-арилгидразоны 1R-3-(4-пиридинил)-1,2,3-пропантрионов на- ходятся в форме таутомера А. В твердом состоянии методом ИК спектроскопии в интервале 1500-1600 см-1, где наблюдается интенсивное поглощение, была исследована структура как исходных 1R-3-(4-пиридинил)- 1,3-пропандионов, так и полученных из них 2-арилгидразонов 1R-3-(4-пиридинил)-1,2,3-пропантрионов. В этой части спектра картина поглощения гидразонов отличается от стартовых соединений. Появляются характерные интенсивные полосы при 1508-1516 см-1 и 1640-1665 см-1. При этом ни одна из карбонильных групп 2-арилгидразонов 1R-3-(4-пиридинил)-1,2,3-пропантрионов не енолизирована. В растворе присутствуют обе формы А и В. Соотношение форм контролируется природой растворителя. В CDCl3 у всех соединений содержание изомера А существенно выше, чем изомера В. А в спектре 1-(4-пиридинил)-1,2,3- бутантрион-2-[(4-метилфенил)гидразона) вообще отсутствуют сигналы, которые могут быть отнесены к изомеру B. Это свидетельствует о доминирующей координации водородной связи по фрагменту с ацетильной группой и образовании прочных внутримолекулярных водородных связей. В полярном растворителе (DMSO-d6) соотношение изомеров в растворе изменяется в сторону накопления более полярного минорного таутомера В. Проведена оценка факторов, влияющих на положение равновесия. При этом определена зависимость между электронным эффектом заместителя в пара-положении фенилгидразонного фрагмента и соотношением и характеристиками изомеров А и В. Внутримолекулярная водородная связь становится прочнее в случае присутствия электронодонорных заместителей, а термодинамическая выгодность таутомера А возрастает. Кватернизация 2-арилгидразонов 1R-3-(4-пиридинил)-1,2,3- пропантрионов йодистым метилом проходит исключительно по пиридиновому атому азота и тем самым уменьшает содержание соединений производных от минорного таутомера В.Реакцією Яппа-Клінгемана вперше синтезовані 2-арилгідразони 1R-3-(4-піридиніл)-1,2,3-пропантріонів. Для них характерна кето-гідразонна будова, але оскільки вихідна дикарбонільна сполука несиметрична, реально можливе утворення двох таутомерних форм, в одній з яких акцептором водневого зв’язку виступає фрагмент з ацетильною групою (форма А), а в другій – з 4-піридоїльною групою (форма В). У твердому стані 2-арилгідразони 1R-3-(4-піридиніл)-1,2,3-пропантріонів знаходяться у формі таутомера А. У твердому стані методом ІЧ-спектроскопії в інтервалі 1500-1600 см-1, де спостерігаєть­ся інтенсивне поглинання, була досліджена структура як вихідних 1R-3-(4-піридиніл)-1,3-пропандіонів, так і отриманих з них 2-арилгідразонів 1R-3-(4-піридиніл)-1,2,3-пропантріонів. У цій частині спектра картина поглинання гідразонів відрізняється від стартових сполук. З’являються характерні інтенсивні смуги при 1508-1516 см-1 та 1640-1665 см-1. При цьому жодна з карбонільних груп 2-арилгідразонів 1R-3-(4-піридиніл)-1,2,3-пропантріонів не енолізована. В розчині вже присутні обидві форми А і В. Співвідношення форм контролюється природою розчинника. В CDCl3 у всіх сполук вміст ізомера А зна­чно вищий, ніж ізомера В. А в спектрі 1-(4-піридиніл)-1,2,3-бутантріон-2-[(4-метилфеніл)гідразону) вза­галі відсутні сигнали, які можуть бути віднесені до ізомера B. Це свідчить про переважну реалізацію координації водневого зв’язку за фрагментом з ацетильною групою і утворення міцних внутрішньомолекулярних водневих зв’язків. У полярному розчиннику (DMSO-d6) співвідношення ізомерів у розчині змінюється у бік накопичення більш полярного мінорного таутомера В. Проведена оцінка факторів, які впливають на положення рівноваги. При цьому встановлена залежність між електронним ефектом замісника в пара-положенні фенілгідразонного фрагмента і співвідношенням та характеристиками ізомерів А та В. Внутрішньомолекулярний водневий зв’язок зміцнюється у випадку присутності електронодонорних замісників, а термодинамічна вигідність таутомера А зростає. Кватернізація 2-арилгідразонів 1R-3-(4-піридиніл)-1,2,3-пропантріонів йодистим метилом проходить виключно по піридиновому атому азота і тим самим зменшує вміст сполук похідних від мінорного таутомера В

Association between marital status and age dynamics of cognitive functions in ageing in a Russian population sample

Introduction. The identification of risk factors for cognitive decline during ageing is of great importance for prevention of dementia. Being married or cohabited is considered a protective factor for health. The impact of marital status on age-related decrease of cognitive functions (CF) is understudied.The aim of the study was to investigate the relationship between the indicators of CF and marital status in a cross-sectional analysis and in 2 serial measurements over 9 years in a population sample of middle to older age in Russia.Materials and methods. The study was based on a random population sample of men and women aged 45–69 years old examined at baseline in 2003–2005 in Novosibirsk (n = 9360, HAPIEE project). Present analysis included a subsample of persons with repeated serial measurements – 3153 people. The average follow-up period was 9.2 (SD = 0.7) years. CF was assessed using standard validated methods, including immediate and delayed recall of 10 words, semantic verbal fluency and letter cancellation test. Marital status was determined by standardized questionnaires, groups of single and married/cohabiting participants were identified.Results. In studied population sample (n = 3153, 62% of women), the mean age of participants at baseline examination was 60.3 ± 6.8 years old, and at follow-up examination – 69.5 ± 6.9 years old. During the 9-year follow-up, a significant negative dynamics of the studied cognitive domains (p &lt; 0.001) was revealed in single for both sexes. In multivariable-adjusted models, the rate of CF regress per year did not differ by marital status in both sexes, except for increased rate of decline in semantic verbal fluency in women, partly it was explained by high baseline level. Married or cohabiting women had faster rate of decline in this indicator (p = 0.007) compared with single, regardless of age and other risk factors.Conclusion. The findings obtained in this population sample in Novosibirsk support a potential protective effect of marriage or cohabitation on CF preservation during ageing