Formation and switching of defect dipoles in acceptor doped lead titanate: A kinetic model based on first-principles calculations

The formation and field-induced switching of defect dipoles in acceptor doped lead titanate is described by a kinetic model representing an extension of the well established Arlt-Neumann model [Ferroelectrics {\bf 76}, 303 (1987)]. Energy barriers for defect association and reorientation of oxygen vacancy-dopant (Cu and Fe) complexes are obtained from first-principles calculations and serve as input data for the kinetic coefficients in the rate equation model. The numerical solution of the model describes the time evolution of the oxygen vacancy distribution at different temperatures and dopant concentrations in the presence or absence of an alternating external field. We predict the characteristic time scale for the alignment of all defect dipoles with the spontanenous polarization of the surrounding matrix. In this state the defect dipoles act as obstacles for domain wall motion and contribute to the experimentally observed aging. Under cycling conditions the fully aligned configuration is perturbed and a dynamic equilibrium is established with defect dipoles in parallel and anti-parallel orientation relative to the spontaneous polarization. This process can be related to the deaging behavior of piezoelectric ceramics.Comment: 10 pages, 7 figure

sense of space

Opinnäytetyöni on pohdinta tilan illuusiosta valokuvassa sekä sen kokemisen mahdollisuuksista ja rajoista. Halusin pohtia ajatusta valokuvan omasta erityislaatuisesta tilasta. Tämä tila on pohjimmiltaan illuusio, koska valokuva on kaksiulotteinen pinta eikä siinä siten voi olla kolmiulotteista fyysistä tilaa. Valokuva näyttää vain sen, mitä yhdestä pisteestä katsottuna voi nähdä, mutta se näyttää sen rajallisesti, omilla ehdoillaan. Olen etsinyt pohdinnalleni valokuvan omasta tilasta taustaa ja viitekehystä niin fenomenologiasta, fysiologiasta, taidehistoriasta kuin fysiikastakin. Olen jakanut työni neljään osaan. Jokaisessa pyrin lähestymään aihetta eri näkökulmasta saavuttaakseni kokonaisemman lopputuloksen. Ensimmäisessä osassa kirjoitan tilan havainnoinnista ja keinoista luoda syvyysvaikutelma kaksiulotteiseen pintaan. Toisessa osassa lähestyn valokuvaa pintana: mikä on pinnan suhde kuvaan, jonka se eristää alleen, ja mitä merkityksiä itse pintaan liittyy? Tarkastelen valokuvaa kokonaisuutena, joka oudolla tavalla nyrjäyttää tilan ja ajan käsitykset paikoiltaan. Kolmas osa on katsaus valokuvan pinnan alaiseen kuvalliseen maailmaan ja siihen mitä syvyys oikeastaan on. Viimeisessä osassa selvitän työni tekoprosessia ja sitä mihin pisteeseen olen etsinnässäni päässyt. Opinnäytetyöhöni kuuluu tekstin ohella 15 vuosina 2011–2014 ottamaani kuvaa, joita tarkastelen kuvatilan näkökulmasta, katsojana. Vaikka olen tekijä, olen yhtä lailla aina myös katsoja. Valitsemani kuvat ovat eri ajoilta ja eri sarjoista, mutta koen niiden toimivan hyvin yhteen ja muodostavan oman kokonaisuutensa yhdessä tekstin kanssa. Valokuva on minulle tapa tutkia sitä mitä näen ja ihmettelen, sen omien mahdollisuuksien ja rajojen kautta

Sticking and erosion at carbon-containing plasma-facing materials in fusion reactors

Controlled nuclear fusion is one of the most promising sources of energy for the future. Before this goal can be achieved, one must be able to control the enormous energy densities which are present in the core plasma in a fusion reactor. In order to be able to predict the evolution and thereby the lifetime of different plasma facing materials under reactor-relevant conditions, the interaction of atoms and molecules with plasma first wall surfaces have to be studied in detail. In this thesis, the fundamental sticking and erosion processes of carbon-based materials, the nature of hydrocarbon species released from plasma-facing surfaces, and the evolution of the components under cumulative bombardment by atoms and molecules have been investigated by means of molecular dynamics simulations using both analytic potentials and a semi-empirical tight-binding method. The sticking cross-section of CH3 radicals at unsaturated carbon sites at diamond (111) surfaces is observed to decrease with increasing angle of incidence, a dependence which can be described by a simple geometrical model. The simulations furthermore show the sticking cross-section of CH3 radicals to be strongly dependent on the local neighborhood of the unsaturated carbon site. The erosion of amorphous hydrogenated carbon surfaces by helium, neon, and argon ions in combination with hydrogen at energies ranging from 2 to 10 eV is studied using both non-cumulative and cumulative bombardment simulations. The results show no significant differences between sputtering yields obtained from bombardment simulations with different noble gas ions. The final simulation cells from the 5 and 10 eV ion bombardment simulations, however, show marked differences in surface morphology. In further simulations the behavior of amorphous hydrogenated carbon surfaces under bombardment with D^+, D^+2, and D^+3 ions in the energy range from 2 to 30 eV has been investigated. The total chemical sputtering yields indicate that molecular projectiles lead to larger sputtering yields than atomic projectiles. Finally, the effect of hydrogen ion bombardment of both crystalline and amorphous tungsten carbide surfaces is studied. Prolonged bombardment is found to lead to the formation of an amorphous tungsten carbide layer, regardless of the initial structure of the sample. In agreement with experiment, preferential sputtering of carbon is observed in both the cumulative and non-cumulative simulationsKontrollerad fusion av atomkärnor tillhör de mest lovande framtida energikällorna. Innan man kan åstadkomma fusion, måste man emellertid kunna ha kontroll över de enorma energidensiteter, som är närvarande i plasman i en fusions reaktor. För att kunna förutspå utvecklingen och livstiden för olika material av första väggen i en reaktor, måste man först erhålla fundamental information om växelverkan mellan atomer och molekyler och första väggens ytor. I den här avhandlingen har sådana fundamentala fästnings- och erosions processer studerats i detalj med hjälp av molekulär dynamiska simulationer, genom att tillämpa både analytiska potentialer och en halvempirisk tight-binding metod. Fästningstvärsnittet för CH3 radikaler vid osaturerade kolatomer på diamant (111) ytor konstaterades minska med ökande infallsvinkel i våra simuleringar. Detta beroende kan beskrivas med en enkel geometrisk model. Simulationerna visade vidare att fästningstvärsnittet för CH3 radikaler är starkt beroende av den närmaste omgivningen av osaturerande kolatomer. Erosionen av amorfa kolväteytor under bombardemang av väte i kombination med helium, neon, och argon, vid energier från 2 till 10 eV, studerades i både icke-kumulativa och kumulativa simulationer. Resultaten låter oss förstå att det inte finns någon väsentlig skillnad mellan storleken på avkastningen av sputtrat kol från simulationer av bombardemang av olika ädelgas joner. De slutgiltiga simulationscellerna uppvisar en tydlig skillnad i ytmorfologi mellan 5 och 10 eV jon bombardemang simulationer. Vidare undersöktes beteendet av amorfa kolväteytor under bombardemang av D^+, D^+2, och D^+3 joner i energispektret 2 -- 30 eV. De totala kemiska sputtrings avkastningarna indikerar att molekulära projektiler leder till större sputtrings avkastning än atomära projektiler. Även effekten av vätejons bombardemang av både kristallina och amorfa kol-wolfram ytor studerades. Under långvarigt bombardemang formades ett amorft volfram-kol skikt, oberoende av hur original strukturen av ytan såg ut. Prioriterad sputtring av kol observerades både i de kumulativa och de icke-kumulativa simulationerna. Denna observation är i överenstämmelse med experimetella observationer

Pelti polskia laulaa : Huuliharppupedagogiikkaa sanoina ja kuvina

Opinnäytetyöni on yhdessä kansanmusiikin tohtori Jouko Kyhälän kanssa valmistettu huuliharpunsoiton opas. Pelti polskia laulaa -teoksen julkaisi kesällä 2009 Kansanmusiikkiinstituutti. Kirjan sisältö pohjautuu osittain Jouko Kyhälän tohtorinväitöskirjan materiaaliin, jonka ympärille olen tuottanut oppaan pedagogisen materiaalin. Tähän sisältyy mm. 39 oppaan eri aiheiden mukaan valikoitua kansanmusiikkikappaletta nuotinnoksina, sekä näistä oheislevylle soitetut näytteet. Opinnäytetyöni raporttiosio on itsenäinen teksti, joka pohdiskelee lapsenkengissään olevaa huuliharppupedagogiikkaa ja esittelee tapoja, joilla huuliharpun soiton eri tekniikoita voidaan havainnollistaa sanoin ja kuvin. Teksti peilaa Pelti polskia laulaa -oppaan käytänteisiin ja perustelee kirjan työstössä tehtyjä ratkaisuja. Teksti tarjoaa ajatuksia eri soittotekniikoiden opettamiseen esimerkiksi soittoansatsin, taivutustekniikoiden ja säestyssoiton osalta. Se esittelee myös huuliharpputabulatuurin erilaisia muotoja sekä pohtii niiden mielekkyyttä. Pelti polskia laulaa -kirja on laaja huuliharpun soitto-opas, joka käsitteli monia soittimeen liittyviä tekniikoita ensimmäistä kertaa suomenkielellä. Se tarjoili runsaasti uutta painettua tietoa aiheesta, jonka osalta pedagogiset käytänteet ovat alkaneet kehittyä vasta hiljattain. Raporttiosioni pyrkii kirkastamaan tämän tiedon taustoja pedagogin näkökulmasta.My thesis is an instructional book on harmonica playing which was made in co-operation with Doctor of Arts Jouko Kyhälä. The book was published by the Folk Music Institute in summer 2009. It was partly based on the literate part of Jouko Kyhälä's doctorate, around which I produced the pedagogical material. This included for instance 39 example tunes written in sheet music as well as audio samples of all tunes recorded on an accompanying CD. The rapport part of my thesis ponders the young phenomenon of harmonica pedagogics and introduces means of depicting different playing techniques with words and illustrations. The text reflects on the Pelti polskia laulaa -book and illuminates some decisions made while working on its material. Thoughts are presented concerning teaching of different techniques such as embouchure, bending and self accompaniment. A view on different forms of harmonica tabulature is also included

Lasten ylisuoriutuminen

Tiivistelmä. Kandidaatintutkielmassani tutkin kirjallisuuskatsauksen keinoin lasten ylisuoriutumista ilmiönä, perehtyen erityisesti ylisuoriutumisen määritelmään, ylisuoriutumisen taustalla vaikuttaviin tekijöihin sekä siihen millaisia vaikutuksia ylisuoriutumisella on lapsen hyvinvoinnille. Tutkielmassani käy ilmi, että ylisuoriutumista on tutkittu verrattain vähän, todennäköisesti koska sitä ei ole perinteisesti nähty yhteiskunnallisesti haitallisena ilmiönä. Ylisuoriutuminen jaetaan objektiiviseen sekä subjektiiviseen ylisuoriutumiseen. Objektiivinen ylisuoriutuminen on suoriutumista, jossa suoritustulos ylittää yksilön luontaiset kyvyt, eli esimerkiksi koulukontekstissa lapsen koulutulokset ylittävät hänen älykkyysosamääränsä tason. Subjektiivinen ylisuoriutuminen puolestaan kuvaa yksilöllistä kokemusta oman kompetenssin riittämättömyydestä hyvistä suoriutumistuloksista huolimatta, eli esimerkiksi koulussa lapsi epäilee jatkuvasti kyvykkyyttään suoriutua koulutehtävistä riippumatta aiemmasta menestyksestä. Ylisuoriutumisen taustalla vaikuttavat tekijät jaettiin kahteen kategoriaan; yksilön käyttäytymisen taustalla vaikuttaviin persoonallisuuden tekijöihin sekä ylisuoriutumisen ympäristötekijöihin. Tietyt temperamenttipiirteet, epätasapainoinen minäkäsitys ja itsetunnon sekä minäpystyvyyden eri vahvuustasot voivat altistaa ylisuoriutumiselle. Samaten perheen pieni koko ja korkea sosio-ekonominen asema korreloivat ylisuoriutumisen kanssa. Koulun ja ikätovereiden suhteen ei ole tehty kattavaa tutkimusta. Sekä objektiivinen että subjektiivinen ylisuoriutuminen vaikuttavat lapsen subjektiiviseen hyvinvointiin negatiivisesti. Objektiiviselle ylisuoriutumiselle tyypillistä on taipumus stressiin ja uupumukseen, kun taas subjektiivinen ylisuoriutuminen kasvattaa depressiivisten oireiden kuten ahdistuksen ja heikon itsetunnon riskiä. Ylisuoriutumisen tutkiminen on tärkeää, sillä ylisuoriutujilla on voimakas taipumus stressiin ja uupumukseen. Tämä on yhteiskunnallisesti merkittävää, sillä lapsen tasapainoinen kehitys voi vaarantua jatkuvasta stressistä ja pitkittynyt ylisuoriutuminen johtaa todennäköisesti työkyvyn heikentymiseen, mikä aiheuttaa yhteiskunnalle lisäkustannuksia. Kattava ymmärrys ylisuoriutumisesta ilmiönä sekä tieto sen taustatekijöistä mahdollistavat ennaltaehkäisevän varhaisen puuttumisen lasten ylisuoriutumiselle, pienentäen näin esimerkiksi riskiä työkyvyttömyyteen sekä yhteiskunnalliseen syrjäytymiseen

Autottoman asumisen mahdollisuudet Oulussa

Tiivistelmä. Autoton elämäntyyli ja asuminen ovat olleet lähiaikoina kasvussa. Autoilun vähentäminen on tärkeä tavoite muun muassa autoilun ympäristökysymysten, liikenneruuhkien, elinympäristön viihtyvyyden heikkenemisen ja terveyskysymysten kannalta. Lisäksi autoilun vähentämistä koskevat useat kaupunkistrategiat ja kansalliset ja kansainväliset tavoitteet. Yksityisautoilun rajoittaminen on kuitenkin suuri haaste, vaikka kestävä kehitys onkin nykyaikana tärkeä arvo kansalaisille. Tämän tutkielman tavoitteena on tarkastella autotonta asumista ja sen mahdollisuuksia Oulun sisemmällä ja ulommalla kaupunkialueella ja perehtyä Oulun kaupungin muuttotutkimuksessa vuonna 2018 laaditun kyselyn ja Suomen ympäristökeskuksen Yhdyskuntarakenteen seurannan aineistojen avulla siihen, ketä autottomat asukkaat Oulussa ovat. Kyselyn analysoinnissa työkaluna on käytetty Microsoft Excel 2016 -ohjelmaa. Autottomuutta tarkastellaan muun muassa paikkatietoperusteisesti ArcMap 10.6 -ohjelmistolla suhteessa joukkoliikenteen pysäkkisaavutettavuuteen. Näiden välinen suhde selvitetään IBM SPSS Statistics 25 -ohjelmistolla. Tutkielmassa pohditaan myös autottoman asumisen ja yhdyskuntasuunnittelun välistä suhdetta ja miten uutta asumista kannattaisi Oulussa sijoittaa, jotta se tukisi autotonta asumista. Autottomuuden taustalla vaikuttavat tekijät eivät ole yksiselitteisiä. Jokaisen asuntokunnan ja yksilön elämään liittyvät erilaiset elämäntilanteet ja asuintilanteet, asenteet ja arvot sekä erilaiset liikkumistarpeet. Autottomuus ja autoton asuminen ovatkin näin ollen monen eri tekijän ja muuttujan summa. Autottomuuteen merkittävimmin linkittyviä taustatekijöitä ovat nuori ikä, ammatillinen tausta (etenkin opiskelijuus tai työttömyys) ja tulotaso. Lapsiperheiden keskuudessa on huomattavasti vähemmän autottomia, kuin lapsettomissa asuntokunnissa. Autottomat asuvat Oulussa etenkin keskustassa tai sen lähialueilla, hyvien joukkoliikenneyhteyksien tuntumassa. Asumiseen liittyviä tekijöitä autottomuuden kannalta ovat asuntokunnan ja asunnon pieni koko ja vuokralla asuminen useimmiten asuinkerrostalossa. Autottomuutta tukevaa asuinrakentamista kannattaisi sijoittaa täydennysrakentamisen muodossa Oulun keskustaan sekä myös uudisrakentamisen muodossa sen lähialueille hyvien joukkoliikenneyhteyksien tuntumaan. Tilastollinen tarkastelu osoitti, että autottomien osuus kasvaa etäisyyden pienentyessä lähimmälle joukkoliikenteen pysäkille. Panostaminen joukkoliikenteen palvelutasoon voi siis osaltaan edistää autottomuutta

Decreased Aerobic Capacity in ANO5-Muscular Dystrophy

Peer reviewe

Delineation of Cohen Syndrome Following a Large-Scale Genotype-Phenotype Screen

Cohen syndrome is an autosomal recessive condition associated with developmental delay, facial dysmorphism, pigmentary retinopathy, and neutropenia. The pleiotropic phenotype, combined with insufficient clinical data, often leads to an erroneous diagnosis and has led to confusion in the literature. Here, we report the results of a comprehensive genotype-phenotype study on the largest cohort of patients with Cohen syndrome assembled to date. We found 22 different COH1 mutations, of which 19 are novel, in probands identified by our diagnostic criteria. In addition, we identified another three novel mutations in patients with incomplete clinical data. By contrast, no COH1 mutations were found in patients with a provisional diagnosis of Cohen syndrome who did not fulfill the diagnostic criteria (“Cohen-like” syndrome). This study provides a molecular confirmation of the clinical phenotype associated with Cohen syndrome and provides a basis for laboratory screening that will be valuable in its diagnosis

Molecular dynamics simulations of non-equilibrium systems

Peer reviewe