On the Cauchy problem for the magnetic Zakharov system

In this paper, we study the Cauchy problem of the magnetic type Zakharov system which describes the pondermotive force and magnetic field generation effects resulting from the non-linear interaction between plasma-wave and particles. By using the energy method to derive a priori bounds and an approximation argument for the construction of solutions, we obtain local existence and uniqueness results for the magnetic Zakharov system in the case of $d=2,3$

Generating mid-IR octave-spanning supercontinua and few-cycle pulses with solitons in phase-mismatched quadratic nonlinear crystals

We discuss a novel method for generating octave-spanning supercontinua and few-cycle pulses in the important mid-IR wavelength range. The technique relies on strongly phase-mismatched cascaded second-harmonic generation (SHG) in mid-IR nonlinear frequency conversion crystals. Importantly we here investigate the so-called noncritical SHG case, where no phase matching can be achieved but as a compensation the largest quadratic nonlinearities are exploited. A self-defocusing temporal soliton can be excited if the cascading nonlinearity is larger than the competing material self-focusing nonlinearity, and we define a suitable figure of merit to screen a wide range of mid-IR dielectric and semiconductor materials with large effective second-order nonlinearities $d_{\rm eff}$. The best candidates have simultaneously a large bandgap and a large $d_{\rm eff}$. We show selected realistic numerical examples using one of the promising crystals: in one case soliton pulse compression from 50 fs to 15 fs (1.5 cycles) at 3.0\mic is achieved, and at the same time a 3-cycle dispersive wave at 5.0\mic is formed that can be isolated using a long-pass filter. In another example we show that extremely broadband supercontinua can form spanning the near-IR to the end of the mid-IR (nearly 4 octaves).Comment: submitted to Optics Materials Express special issue on mid-IR photonic

Experimental studies on the shear resistance of original coal-shale joint

Purpose. Experimental study and theoretical modeling of the shear resistance of original coal-shale joint. Methods. A two-segment model was developed to describe the shear resistance-shear displacement curves obtained from the direct shear tests of eight coal-shale joints by letting the two segments of the fitting curve pass through the peak point of each curve. Findings. The two-segment model well describes the shear resistance variation of the coal-shale joints during the shear process, and there exist good relationships between the fitting parameters and the shear testing parameters. The initial slope of the softening part of the shear resistance – shear displacement curve can help to predict whether the coal pillar will burst drastically when it fails. Moreover, the normal displacement was very small in the pre-peak range which indicates that the complete detachment of original coal-shale joint surfaces has not occurred before the peak. Originality. Direct shear tests were conducted on original coal-shale specimens for the first time, and a two-segment model is developed to describe their shear resistance-shear displacement curves. The initial slope of the softening part of the shear resistance – shear displacement curve is proposed to predict the burst tendency of coal pillar. Different from unbonded rock joints, the detachment of the original coal-shale joint occurs just after the peak. Practical implications. The conclusions may have some help to understand the shear resistance mechanism of original coal-shale joint and to provide some new ideas of maintaining coal pillar stability.Мета. Експериментальне дослідження та теоретичне моделювання опору зсуву початкового шару вуглистого сланцю. Методика. Розроблено модель для опису кривих опору зсуву й зсувного зміщення, отриманих у результаті випробувань на прямий зсув восьми шарів вуглистого сланцю. Модель включає два сегменти апроксимуючої кривої, що проходять через вищі точки описуваних кривих. Результати. Запропонована модель достовірно описує зміну опору на зсув шарів вуглистого сланцю в про-процесі зсуву, при цьому визначено наявність тісного зв’язку між параметрами апроксимації та параметрами випробування на зсув. За початковим нахилом кривої в частині ослаблення опору зсуву й зсувного зміщення можна передбачити, чи відбудеться значне руйнування цілика вугілля при його обваленні. Нормальне зміщення є незначним у передпіковому діапазоні, що свідчить про те, що в цей час не відбувається повного відриву поверхонь шару вуглистого сланцю. Наукова новизна. Випробування на прямий зсув проводилися вперше на зразках початкового вуглистого сланцю. Двохсегментна модель була розроблена спеціально для опису кривих опору зсуву та зсувного зміщення досліджуваних шарів. За початковим нахилом кривої в частині ослаблення опору зсуву й зсувного зміщення можна передбачити характер руйнування цілика. На відміну від незв’язаних шарів породи, відділення початкового шару вуглистого сланцю відбувається після пікових значень досліджуваних кривих. Практична значимість. Висновки можуть допомогти зрозуміти механізм опору зсуву в первісному шарі вуглистого сланцю й окреслити нові підходи до збереження стабільності вугільного цілика.Цель. Экспериментальное исследование и теоретическое моделирование сопротивления сдвигу первоначального слоя углистого сланца. Методика. Разработана модель для описания кривых сопротивления сдвигу и сдвигового смещения, полученных в результате испытаний на прямой сдвиг восьми слоев углистого сланца. Модель включает два сегмента аппроксимирующей кривой которые проходят через высшие точки описываемых кривых. Результаты. Предлагаемая модель достоверно описывает изменение сопротивления на сдвиг слоев углистого сланца в процессе сдвига, при этом определено наличие тесной связи между параметрами аппроксимации и параметрами испытания на сдвиг. По начальному наклону кривой в части ослабления сопротивления сдвигу и сдвигового смещения можно предсказать, произойдет ли значительное разрушение целика угля при его обрушении. Нормальное смещение незначительно в предпиковом диапазоне, что свидетельствует о том, что в это время не происходит полного отрыва поверхностей слоя углистого сланца. Научная новизна. Испытания на прямой сдвиг проводились впервые на образцах первоначального углистого сланца. Двухсегментная модель была разработана специально для описания кривых сопротивления сдвигу и сдвигового смещения исследуемых слоев. По начальному наклону кривой в части ослабления сопротивления сдвигу и сдвигового смещения можно предсказать характер разрушения целика. В отличие от несвязанных слоев породы, отделение первоначального слоя углистого сланца происходит после пиковых значений исследуемых кривых. Практическая значимость. Выводы могут помочь понять механизм сопротивления сдвигу в первоначальном слое углистого сланца и обозначить новые подходы к сохранению стабильности угольного целика.The authors gratefully acknowledge funding by China National Natural Science Foundation (51109076) and the key scientific and technological project of Henan Province (152102210316)

Confinement of matter fields in compact (2+1)-dimensional QED theory of high-TcT_{c} superconductors

We study confinement of matter fields in the effective compact (2+1)-dimensional QED theory of high-$T_{c}$ superconductors. It is shown that the monopole configurations do not affect the propagator of gauge potential $a_{\mu}$. Based on this result, we found that: chiral symmetry breaking and confinement take place simultaneously in the antiferromagnetic state; neither monopole effect nor Anderson-Higgs mechanism can cause confinement in the d-wave superconducting state.Comment: 5 pages, no figure

Hemodynamic evaluation using four-dimensional flow magnetic resonance imaging for a patient with multichanneled aortic dissection

The hemodynamic function of multichanneled aortic dissection (MCAD) requires close monitoring and effective management to avoid potentially catastrophic sequelae. This report describes a 47-year-old man who underwent endovascular repair based on findings from four-dimensional (4D) flow magnetic resonance imaging of an MCAD. The acquired 4D flow data revealed complex, bidirectional flow patterns in the false lumens and accelerated blood flow in the compressed true lumen. The collapsed abdominal true lumen expanded unsatisfactorily after primary tear repair, which required further remodeling with bare stents. This case study demonstrates that hemodynamic analysis using 4D flow magnetic resonance imaging can help understand the complex pathologic changes of MCAD

CpG and Interleukin-15 Synergize to Enhance IFN-γ Production by Activated CD8+ T Cells

Interleukin-15 (IL-15) regulates the development and maintenance of memory CD8+ T cells. Paradoxically, we previously reported that IL-15 could enhance CD8+ T-cell responses to IL-12, a proinflammatory cytokine required for optimal priming of effector CD8+ T cells. To expand the physiological relevance of these findings, we tested IL-15 for its ability to enhance T-cell responses to bacterial CpG. Expectedly, CpG enhanced the production of IFN-γ by CD8+ T cells polyclonally activated with anti-CD3. However, addition of IL-15 to CpG-stimulated cultures led to a striking increase in IFN-γ production. The effect of CpG and IL-15 was also evident with CD8+ T cells recovered from mice infected with the parasite Trypanosoma cruzi (T. cruzi) and restimulated with antigen. The observed synergy between CpG and IL-15 occurred in an IL-12-dependent manner, and this effect could even be demonstrated in cocultures of activated CD8+ T cells and CD4+CD25+ regulatory T cells. Although IFN-γ was not essential for CpG-induced IL-12, the ability of CpG and IL-15 to act on CD8+ T cells required expression of the IFN-γ-inducible transcription factor T-bet. These data have important implications for development of vaccines and design of therapies to boost CD8+ T-cell responses to infectious agents and tumors