Phase-field Crystals with Elastic Interactions

We report on a novel extension of the recent phase-field crystal (PFC) method introduced in [Elder et al., Phys. Rev. Lett., Vol. 88, 245701:1-4 (2002)], which incorporates elastic interactions as well as crystal plasticity and diffusive dynamics. In our model, elastic interactions are mediated through wave modes that propagate on time scales many orders of magnitude slower than atomic vibrations but still much faster than diffusive times scales. This allows us to preserve the quintessential advantage of the PFC model: the ability to simulate atomic-scale interactions and dynamics on time scales many orders of magnitude longer than characteristic vibrational time scales. We demonstrate the two different modes of propagation in our model and show that simulations of grain growth and elasto-plastic deformation are consistent with the microstructural properties of nanocrystals.Comment: 4 pages, 6 figure

Organisatoristen voimavaratekijöiden yhteys opetushenkilökunnan itsearvioituun suoriutumiseen

Only abstract. Paper copies of master’s theses are listed in the Helka database (http://www.helsinki.fi/helka). Electronic copies of master’s theses are either available as open access or only on thesis terminals in the Helsinki University Library.Vain tiivistelmä. Sidottujen gradujen saatavuuden voit tarkistaa Helka-tietokannasta (http://www.helsinki.fi/helka). Digitaaliset gradut voivat olla luettavissa avoimesti verkossa tai rajoitetusti kirjaston opinnäytekioskeilla.Endast sammandrag. Inbundna avhandlingar kan sökas i Helka-databasen (http://www.helsinki.fi/helka). Elektroniska kopior av avhandlingar finns antingen öppet på nätet eller endast tillgängliga i bibliotekets avhandlingsterminaler.Tutkielmassa tarkasteltiin opetushenkilökunnan itsearvioituun suoriutumiseen yhteydessä olevia tekijöitä. Tutkimuskysymyksenä oli selvittää, että toimivatko sosiaalisen tuen osa-alueet arvostus, esimiestuki ja työtoverituki/ilmapiiri sekä suoraan että välillisesti työn vaatimustekijöiden negatiivista vaikutusta muuntavana kuten Cohen & Wills, 1985 olettivat kehitellessään teoriaansa tuen ”stess buffering” –vaikutuksesta. Työstä suoriutuminen on käsitteellistetty Antonovskyn (1987) koherenssin (sense of coherence) ja Banduran (1986, 1997) pystyvyyden (self-efficacy) avulla. Vaatimustekijöinä, jotka voivat heikentää työstä suoriutumista, tarkasteltiin kiirettä ja työmäärää, oppilaiden heikkoa motivaatiota ja käytösongelmia sekä vanhempien kanssa tehtävää yhteistyötä. Työn piirteiden luokittelu perustuu Demeroutin ym. (2001) työn vaatimus- ja voimavaramalliin. Tutkimusaineistona oli Opetushallituksen nettisivuilla elokuusta 2007 toukokuulle 2008 hyvinvointia koskeva e-lomakekysely, jonka vastaajiksi valikoitui vapaaehtoisten koulujen henkilökunta. Poikkileikkaustutkimukseen osallistui 113 koulua tai oppilaitosta ja kyselyyn vastasi yhteensä 1753 henkilöä, jotka työskentelivät ala- ja yläkoulussa sekä toisen asteen oppilaitoksissa. Vastaajista oli naisia 1292 (74 %) ja miehiä 461 (26 %). Heidän ammattiasemaa ja koulutustaustaansa ei ole kysytty. Aineiston kouluolosuhteita, sosiaalisia suhteita ja itsensä toteuttamisen mahdollisuuksia kartoittavista muuttajaryhmistä luotiin eksploratiivista faktorianalyysia apuna käyttäen opetustyön voimavara- että vaatimustekijät. Voimavara- ja vaatimustekijöiden päävaikutuksia sekä niiden yhdysvaikutusta itsearvioituun suoriutumiseen testattiin hierarkkisen regressioanalyysin avulla. Naiset arvioivat suoriutuvansa hieman miehiä paremmin. Vakituisten ja määräaikaisten suoriutumisessa ei ollut muuta eroa kuin työsuhteen alussa, jolloin vakituiset kokivat suoriutuvansa paremmin. Organisatorisen tuen kaikki osatekijät: arvostuksen kokeminen, esimies- ja työtoverituki edistivät suoriutumista. Yhteys kuitenkin vaihteli sukupuolen ja työsuhteen mukaan. Arvostuksen kokeminen edisti vain vakituisessa työsuhteessa olevien naisten ja miesten suoriutumista. Vakituisessa työsuhteessa olevat naiset kokivat myös esimiestuen edistävän suoriutumista. Esimiestuki muunsi myös kiireen negatiivista yhteyttä naisilla silloin, kun kiire koettiin vähän tai kohtalaisesti kuormittavana. Miehillä puolestaan työtoverituki edisti suoriutumista ja vähensi oppilaiden aiheuttamaa kuormitusta. Oppilaskuormitus oli negatiivisesti yhteydessä kuormitukseen ja laski suoriutumista vakituisilla ja määräaikaisilla sukupuolesta riippumatta. Kiire ja työmäärä kuormittivat opettajia seuraavaksi eniten. Negatiivinen vaikutus ei kuitenkaan näkynyt määräaikaisilla miehillä. Tutkielman johtopäätöksenä on, että organisatoriset voimavarat edistivät suoriutumista. Sen lisäksi kiireen ja oppilaskuormituksen suoriutumista heikentävään yhteyteen voidaan vaikuttaa työyhteisöllisten voimavarojen avulla

Wave Equations in R^n and in Basic Control Theory

Tutkielmassa esitellään aaltoyhtälöiden teoriaa käsitellen niitä sekä osittaisdifferentiaaliyhtälöiden alku- tai reuna-arvo-ongelmina että kontrolliteorian avulla. Aluksi käydään lävitse heikon derivaatan ja Sobolev-avaruuksien määritelmät, sekä tutustutaan lyhyesti keskeisiin tuloksiin Sobolev-funktioiden approksimoinnista, jatkamisesta ja upotuksista. Tutkielman keskeisin osio on omistettu aaltoyhtälön reuna- ja alkuarvo-ongelmien heikkojen ratkaisujen määrittelylle ja niiden olemassaolon sekä yksikäsitteisyyden todistamiselle yleisinä hyperbolisina osittaisdifferentiaaliyhtälöinä. Tutkielman viimeisessä osiossa määritellään joukko kontrolliteorian peruskäsitteitä ja erityisesti tarkastellaan lineaarisen systeemin reunakontrolliongelmaa tavoitteena todistaa, että tämä systeemi on kontrolloituva. Lopuksi tutkitaan, kuinka aaltoyhtälön reunakontrolliongelman voi muuntaa lineaariseksi systeemiksi, minkä seurauksena voidaan todeta myös yksinkertaistetun aaltoyhtälön olevan kontrolloituva.The purpose of this thesis is to look from two different perspectives how wave equations can be solved. These are the forward problem of wave equations as partial differential equations of the initial or boundary-value type, and later in the framework of control theory. First, to provide a meaningful solution space, the basics of the theory of weak derivatives and Sobolev spaces are discussed along with some approximation, extension, and embedding theorems. Then, the initial or boundary value problem of the wave equation is defined, its weak solutions are constructed based on general hyperbolic partial differential equations, and the existence and uniqueness of said solutions is proved. The last part of this thesis concentrates on linear control theory: controllability of a linear system, and especially how it can be defined and proven form the first half of the last chapter. The other half is reserved for wave equations in control theory and why it is possible to reduce a wave control problem to solving the control problem of the aforementioned linear system

Amalgams of Inverse Semigroups and C*-algebras

An amalgam of inverse semigroups [S,T,U] is full if U contains all of the idempotents of S and T. We show that for a full amalgam [S,T,U], the C*-algebra of the inverse semigroup amaglam of S and T over U is the C*-algebraic amalgam of C*(S) and C*(T) over C*(U). Using this result, we describe certain amalgamated free products of C*-algebras, including finite-dimensional C*-algebras, the Toeplitz algebra, and the Toeplitz C*-algebras of graphs

Implementing The KiVa Antibullying Program: What Does It Take?

There is variation in how teachers and schools implement bullying prevention programs. Although this variation has been discussed, there has been little empirical research concerning the relationship between implementation fidelity and program outcomes. This thesis contains three studies, each of them in the context of implementing the KiVa antibullying program, and examines teachers’ actions in preventing and intervening in school bullying. The first aim of this thesis is to examine implementation degree of the KiVa curriculum and its’ association with reductions in victimization and bullying perpetration (Study I). The second aim is to clarify why teachers displayed different degrees of adherence to the KiVa curriculum during a school year (Study II). Thirdly, it is investigated whether recognizing victimization can be difficult for school staff (Study III). In addition to these peer-reviewed studies, the thesis includes a qualitative analysis (unpublished) of the teachers’ open answers concerning their implementation experiences. The data were collected from elementary school teachers (Studies I–II; the unpublished study), elementary school students (Study I), and students on the elementary and middle school levels (Study III) during the evaluation of the effectiveness of KiVa antibullying program between 2007 and 2009. The findings demonstrate that a larger reduction in victimization can be achieved in classrooms where teachers display higher levels of adherence to the KiVa curriculum and invest more time for preparing the lessons. Bullying perpetration, however, was not equally affected by the level of curriculum implementation. With respect to the implementation process over one year, there was significant variation between individual teachers’ activity—ranging from systematic and high implementation to declining delivery from lesson to lesson. The sustained actions (high and moderate levels of implementation) were premised on principal support for antibullying work. Lesson preparation was associated with keeping implementation high throughout the school year. The findings also implied that the belief in the effectiveness of the program is important for a higher implementation degree at starting point of the process. Finally, there are severe flaws in teachers’ ability to identify students who are victimized. As it turns out, it is possible that only one-fourth of chronically victimized students are helped by the school staff. Especially when the victims are middle-school-aged girls, when they bully others themselves, or when they do not tell adults about bullying, reaching out for them is difficult. Implementation and dissemination of research-based interventions will take a good deal of time and effort. The findings demonstrate that active implementation is important for improving program outcomes. They also show how implementation can be sustained—there are both individual and interpersonal factors that facilitate or inhibit high-quality implementation. Thus, implications for future research regarding the implementation of school-based programs are suggested.KiVa Koulu –ohjelman toteuttaminen: Onnistumisen Edellytykset Koulujen ja opettajien välillä on vaihtelua siinä kuinka hyvin ne toteuttavat kiusaamisenvastaisia interventio-ohjelmia. Vaikka tämä vaihtelu on aiemmin tiedostettu, empiiristä tutkimusta on ollut vähän liittyen toteuttamisen tason ja sen tuloksellisuuden yhteydestä. Tämä väitöskirja sisältää kolme osatutkimusta, jotka liittyvät KiVa-ohjelman toteuttamiseen ja tarkastelevat opettajan roolia koulukiusaamisen ennaltaehkäisijänä ja vähentäjänä. Väitöskirjan ensimmäinen tavoite on tutkia KiVa-ohjelman oppituntien toteuttamisen vaikutusta kiusaamisen ja kiusatuksi joutumisen vähentymiseen (osatutkimus I). Toisena tavoitteena on selvittää miksi opettajien sitoutumisessa KiVa-oppituntien toteuttamiseen ilmeni vaihtelua lukuvuoden aikana (osatutkimus II). Kolmanneksi on tarkasteltu onko opettajien vaikeaa tunnistaa pitkäaikaista kiusatuksi joutumista (osatutkimus III). Näiden vertaisarvioitujen osatutkimusten lisäksi väitöskirja sisältää laadullisen tutkimuksen (julkaisematon) opettajien omista KiVa-ohjelman käyttöön liittyvistä kokemuksista. Tutkimuksissa käytetty aineisto on kerätty luokanopettajilta (osatutkimukset I–II ja julkaisematon tutkimus), alakoulun oppilailta (osatutkimus I) sekä ala- ja yläkoulun oppilailta (osatutkimus III) vuosien 2007 ja 2009 aikana, jolloin KiVa-ohjelman vaikuttavuutta on arvioitu. Tulokset osoittavat, että kiusatuksi joutuminen voi vähentyä voimakkaammin niissä luokissa, joissa opettajat toteuttavat enemmän oppituntien sisältöjä ja käyttävät oppituntien valmisteluun enemmän aikaa. Sen sijaan kiusaamisen vähentymiseen, toteutuksen tasolla ei ollut merkittävää lisävaikutusta. Tulokset liittyen KiVa-oppituntien toteuttamiseen lukuvuoden aikana osoittavat merkittävää vaihtelua opettajien välillä—aina systemaattisesta ja korkeatasoisesta toteuttamisesta oppitunnista toiseen laskevaan. Systemaattisen oppituntien toteuttamisen lähtökohtana on rehtorin osoittama tuki kiusaamisenvastaiseen työhön. Oppituntien valmistelu on yhteydessä korkeatasoiseen oppituntien toteuttamiseen lukuvuoden aikana. Tulokset viittaavat myös, että usko ohjelman tehokkuuteen vähentää kiusaamisongelmia näyttää liittyvän korkeatasoiseen oppituntien toteuttamiseen ohjelman alkuvaiheessa. Lopuksi, opettajien kyvykkyydessä tunnistaa pitkäaikaisen kiusaamisen kohteeksi joutuneita oppilaita on selviä puutteita. Kuten tuloksista ilmenee, on mahdollista, että vain alle neljännes pitkäaikaisista kiusatuista saa apua koulun henkilökunnalta. Kiusatun tunnistaminen on vaikeaa erityisesti sellaisessa tapauksissa, joissa kiusattu oppilas on yläkouluikäinen tyttö, kiusaa itse muita tai ei kerro kiusaamista aikuisille. Tutkimuspohjaisten interventio-ohjelmien käyttöönotto ja niiden levittäminen vaativat paljon aikaa ja ponnisteluja. Tutkimustulokset ilmentävät aktiivisen toteuttamisen tärkeyttä ohjelman vaikuttavuuden parantamiseksi. Ne osoittavat myös miten ohjelmaa voidaan johdonmukaisesti toteuttaa—on olemassa yksilökohtaisia ja yksilöiden välisiä tekijöitä, jotka edistävät tai ehkäisevät ohjelman laadukasta toteuttamista. Lisäksi tutkielmassa esitetään suuntaviivoja koulujen käyttöön suunniteltujen interventio-ohjelmien toteuttamista koskevaan tutkimukseen.Siirretty Doriast

Phase behavior and morphology of multicomponent liquid mixtures

Multicomponent systems are ubiquitous in nature and industry. While the physics of few-component liquid mixtures (i.e., binary and ternary ones) is well-understood and routinely taught in undergraduate courses, the thermodynamic and kinetic properties of $N$-component mixtures with $N>3$ have remained relatively unexplored. An example of such a mixture is provided by the intracellular fluid, in which protein-rich droplets phase separate into distinct membraneless organelles. In this work, we investigate equilibrium phase behavior and morphology of $N$-component liquid mixtures within the Flory-Huggins theory of regular solutions. In order to determine the number of coexisting phases and their compositions, we developed a new algorithm for constructing complete phase diagrams, based on numerical convexification of the discretized free energy landscape. Together with a Cahn-Hilliard approach for kinetics, we employ this method to study mixtures with $N=4$ and $5$ components. We report on both the coarsening behavior of such systems, as well as the resulting morphologies in three spatial dimensions. We discuss how the number of coexisting phases and their compositions can be extracted with Principal Component Analysis (PCA) and K-Means clustering algorithms. Finally, we discuss how one can reverse engineer the interaction parameters and volume fractions of components in order to achieve a range of desired packing structures, such as nested `Russian dolls' and encapsulated Janus droplets.Comment: 16 pages, 11 figures + hyperlinks to 7 video

THE IMPACT OF U.S. MACROECONOMIC NEWS ANNOUNCEMENTS ON BOND PRICES: EVIDENCE FROM U.S. BOND MARKETS

This study analyzes how U.S. macroeconomic news affect daily U.S. government bond yields. More accurately the study tries to find out what is the impact of scheduled U.S. macroeconomic news announcements on bond prices around the announcement moment. To investigate the behaviour, this thesis focuses on observations of U.S. government 2-year note, 10-year note and 30-year bond indices during the period of 2005 to 2010. Moreover, yields are analyzed during the whole sample period focusing on bond price changes in the specific macroeconomic news announcement days to see the impact of the difference between speculation and reality. The analysis focuses on 7 macroeconomic news announcements selected on the basis of previous studies in the field and the Bureau of Labor Statistics classifications of major economic indicators. These factors are Consumer Price Index (CPI), Producers Price Index (PPI), Consumer Confidence Index (CCI), the Import and Export Price Indices (USIEX), Institute of Supply Management Survey (ISM), Retail Sales and Employment Situation. These same indicators are used in many previous research papers and by reading those papers these are the ones with the largest effects on bond prices. The impact created by the unexpected part of arrival information is regressed on the difference of daily logarithmic returns of three different maturity Treasuries, to examine the effect of economic news releases on bonds. Moreover this thesis tries to tract the information that is creating the sharpest daily bond price changes. This is made simply by putting the daily bond price movements in order from smallest to largest, and see what would have created this movement. The empirical results show that U.S. macro announcements have statistically significant effect on Treasury yields. Moreover, the results contain proves that in general the positive surprise creates negative bond returns, but there are some exceptions.fi=Opinnäytetyö kokotekstinä PDF-muodossa.|en=Thesis fulltext in PDF format.|sv=Lärdomsprov tillgängligt som fulltext i PDF-format

Outcomes of the Two 1990s Family Policy Reforms at the Turn of the 2000s in Finland

Finnish family policy faced two rather different reform waves in the 1990s. They were justi? ed by saving public spending but relied on different social policy philosophies. The article assesses the impact of the reforms on public spending and poverty rates at the turn of the 2000s. The method is based on tax-bene? t models and representative micro data, i.e. on static microsimulation. The results suggest that the increased poverty is due more to changes in the socioeconomic structure than changes in the levels of family policy bene? ts, even though the biggest cutbacks in the reforms focused on families with small children and single parents. The reforms also had an impact on gender relations by offering more incentives to reinforce than alleviate the traditional division of child care and paid work between the parents. That in part may have affected the mothers labor market position and increased income differences between families