Design, Syntheses and Magnetic Properties of Vanadium-Lanthanide Complexes

3d-4f-Koordinationskomplexe haben aufgrund ihrer potenziellen Anwendungen in Einzelmolekülmagneten (SMMs) und magnetischen Kühlmitteln große Aufmerksamkeit erregt. Diese Komplexe bestehen aus einer Kombination von 3d- und 4f-Ionen, die beide für ihre hervorragenden magnetischen Eigenschaften bekannt sind. Die faszinierenden Eigenschaften von SMMs machen sie vielversprechend für ein breites Spektrum von Anwendungen, darunter molekulare Spintronik, Materialien zur Speicherung von Informationen mit hoher Dichte und Quantencomputer. Insgesamt wurden fünfundvierzig V-Ln-Komplexe mit Nuklearitäten von tetranuklear bis tridekanuklear synthetisiert, von denen einige lokalisierte heterovalente Zustände von Vanadium-Ionen aufweisen. Die Hauptarbeit gliedert sich in die folgenden drei Teile: Kapitel 2 dieser Arbeit enthält eine umfassende Beschreibung der molekularen Strukturen und magnetischen Eigenschaften von zwei verschiedenen Typen von V-Ln-Komplexen, die mit Schlenk-Techniken synthetisiert wurden. Verschiedene Kombinationen von Liganden und Lösungsmitteln führten zu unterschiedlichen V-Ln-Komplexen. Das magnetische Verhalten der einzelnen Komplexe wird im Detail untersucht. Diese VIII2Dy2-Komplexe vom Schmetterlingstyp zeigen eine langsame Relaxation der Magnetisierung unter einem angelegten Gleichstromfeld (ac). Die magnetischen Eigenschaften der Komplexe werden anhand der Relaxationszeiten quantifiziert. Für den Komplex VIII2Dy2 2.2 lauten die erhaltenen Parameter τ0 = 1,518×10-5 s, τQTM = 1,15×10-3 s und Ueff = 14(2) K. Die Cluster VIII5Dy8 2.9 und VIII3VIVDy5 2.10 zeigen dagegen SMM-Eigenschaften, ohne dass ein Magnetfeld angelegt werden muss. Im Fall des Komplexes VIII5Dy8 2.9 bestätigen die Ergebnisse der Mikro-SQUID-Experimente das Vorhandensein von SMM-Verhalten unterhalb von 0.3 K, wie aus der Hysterese ersichtlich. Außerdem ergibt die Anpassung der Arrhenius-Gleichung eine Energiebarriere von 8 K und eine Relaxationszeit von 10-13 s für den VIII5Dy8 2.9-Komplex. Im Vergleich zu den SMM-Komplexen anderer dreiwertiger Übergangsmetall- und Lanthanidionen bestätigt dieses Kapitel, dass auch Komplexe vom Typ V-Ln als SMM-Kandidaten in Frage kommen, und erweitert zudem den Umfang der Forschung auf dem Gebiet der 3d-4f-SMMs erheblich. Kapitel 3 konzentriert sich auf die Kristallstrukturen und magnetischen Eigenschaften von 14 VIII4Ln4-Komplexen, die alle die gleiche Quadrat-in-Quadrat-Topologie aufweisen, sich aber in ihren Liganden und Lanthanidionen unterscheiden. Die Ergebnisse von Experimenten zur magnetischen Suszeptibilität bei Gleichstrom zeigen, dass diese VIII4Ln4-Komplexe ferromagnetische Eigenschaften aufweisen. Im Gegensatz dazu zeigen die VIII4Y4-Komplexe, die diamagnetische Y-Ionen enthalten, Antiferromagnetismus. Daraus lässt sich schließen, dass es eine ferromagnetische Wechselwirkung zwischen den Lanthanid- und Vanadium-Ionen gibt. Außerdem werden in diesem Abschnitt die magnetokalorischen Eigenschaften von zwei isostrukturellen VIII4Gd4-Komplexen mit leichten Unterschieden in den Liganden erörtert. VIII4Gd4 3.3 hat eine Entropieänderung von 16,08 J kg-1 K-1 bei 3 K für H = 7 T, während VIII4Gd4 3.7 eine Entropieänderung von 17,31 J kg-1 K-1 bei 3 K für H = 7 T hat. Kapitel 4 befasst sich mit den magnetostrukturellen Korrelationen einer Reihe von ringförmigen VIII-Ln-Komplexen anhand von Gleichstrom-Suszeptibilitätsmessungen. Darüber hinaus wird in diesem Kapitel die Beziehung zwischen den Metall-Metall-Abständen und der Anordnung der Vanadium- und Lanthanid-Ionen im Ring untersucht. Darüber hinaus werden die Auswirkungen von Ligandenänderungen auf die magnetischen Suszeptibilitätseigenschaften dieser isostrukturellen Komplexe diskutiert. Bemerkenswert ist, dass die Veränderung des Liganden keinen signifikanten Einfluss auf die gleichstrommagnetischen Suszeptibilitätseigenschaften hat. Die Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis des magnetischen Verhaltens bei, das in diesen ringförmigen VIII-Ln-Komplexen beobachtet wird

Missing value estimation for DNA microarray gene expression data by Support Vector Regression imputation and orthogonal coding scheme

BACKGROUND: Gene expression profiling has become a useful biological resource in recent years, and it plays an important role in a broad range of areas in biology. The raw gene expression data, usually in the form of large matrix, may contain missing values. The downstream analysis methods that postulate complete matrix input are thus not applicable. Several methods have been developed to solve this problem, such as K nearest neighbor impute method, Bayesian principal components analysis impute method, etc. In this paper, we introduce a novel imputing approach based on the Support Vector Regression (SVR) method. The proposed approach utilizes an orthogonal coding input scheme, which makes use of multi-missing values in one row of a certain gene expression profile and imputes the missing value into a much higher dimensional space, to obtain better performance. RESULTS: A comparative study of our method with the previously developed methods has been presented for the estimation of the missing values on six gene expression data sets. Among the three different input-vector coding schemes we tried, the orthogonal input coding scheme obtains the best estimation results with the minimum Normalized Root Mean Squared Error (NRMSE). The results also demonstrate that the SVR method has powerful estimation ability on different kinds of data sets with relatively small NRMSE. CONCLUSION: The SVR impute method shows better performance than, or at least comparable with, the previously developed methods in present research. The outstanding estimation ability of this impute method is partly due to the use of the most missing value information by incorporating orthogonal input coding scheme. In addition, the solid theoretical foundation of SVR method also helps in estimation of performance together with orthogonal input coding scheme. The promising estimation ability demonstrated in the results section suggests that the proposed approach provides a proper solution to the missing value estimation problem. The source code of the SVR method is available from for non-commercial use

Spatial effect of digital financial inclusion on the urban–rural income gap in China—analysis based on path dependence

Digital financial inclusion (DFI) helps to narrow the income gap between urban and rural areas, but path dependence may lead to spatial agglomeration in the development of DFI, causing the spatial effect on the urban–rural income gap. This study mainly examines the mechanism and effect of DFI on the urban–rural income gap in China, including its spatial effect issues. Results show that China’s DFI has different impacts on the urban–rural income gap in the east, central, and western regions, showing evident spatial heterogeneity. In addition, the development of DFI has spatial agglomeration, and its impact on China’s urban–rural income gap also has a spatial spillover effect. Moreover, the spatial effect of DFI is mainly because of the path dependence on the development of traditional finance and digital technology. The spatial correlation between them is transmitted to DFI, and the impact of digital technology development is greater. Finally, corresponding policy recommendations are proposed based on the conclusions