Cosmic Gamma Ray Constraints on the Indirect Effects of Dark Matter

The observed anomalous excess of high-energy cosmic ray (CR) positrons is widely discussed as possible indirect evidence for dark matter (DM). However, any source of cosmic positrons is inevitably the source of gamma radiation. The least model dependent test of CR anomalies interpretation via DM particles decays (or annihilation) is connected with gamma-ray background due to gamma overproduction in such processes. In this work, we impose an observational constraint on gamma ray production from DM. Then, we study the possible suppression of gamma yield in the DM decays into identical final fermions. Such DM particles arise in the multi-component dark atom model. The influence of the interaction vertices on the gamma suppression was also considered. No essential gamma suppression effects are found. However, some minor ones are revealed.Comment: The article was published in MDPI "Particle". The authors used to the article structure suggested by the journal (MDPI "Particles"

Дослідження сорбції тетраалкільних похідних калікс[4]аренів і калікс[4]резорцинаренів з поверхнею LiChrosorb RP 18 методами ОФ ВЕРХ та молекулярного моделювання

Tetrahydroxycalix[4]arene, tetraalkoxycalix[4]arenes and tetraalkylcalix[4]resorcinarenes are capable to reversible adsorption on the surface of the hydrophobic support LiChrosorb RP 18 under conditions of the reversed-phase high performance liquid chromatography. The main chromatographic characteristics of tetrahydroxycalix[4]arene, a series of tetraalkoxycalix[4]arenes and tetraalkylcalix[4]resorcinarenes have been determined. It has been found that in the conditions selected (the mobile phase is acetonitrile/water, 86/14, v/v) the retention times of the compounds studied are in the wide range from 4.67 min to 88.0 min depending on the nature of the substituents in the macrocyclic skeleton of the molecule. Thus, the retention times increase with increase of the length of the alkyl substituents at the lower rim of the calixarene macrocycle. According to the molecular modelling data the most effective sorption is explained by the inclusion of LiChrosorb RP 18 octadecyl groups into the lipophilic cavity formed by the alkyl substituents at the lower rim of the macrocycle of calixarene/calixresorcinarene. Thus, the molecular cavity formed by the benzene rings remains opened for the Host-Guest complexation with the analyte molecules. This sorption of tetraalkoxycalix[4]arenes and tetraalkylcalix[4]arenes on the LiChrosorb RP 18 surface can significantly improve its resolution ability in RP HPLC analysis. The influence of replacement of tetrahydroxycalix[4]arene hydroxyl protons with the alkyl groups on the conformation of the macrocycle has been studied.Тетрагидроксикаликс[4]арен, тетраалкоксикаликс[4]арены и тетраалкилкаликс[4]резорцинарены обратимо сорбируются на поверхности гидрофобной насадки LiChrosorb RP 18 в условиях обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии. Определены основные хроматографические характеристики тетрагидроксикаликс[4]арена, серии тетраалкоксикаликс[4]аренов и тетраалкилкаликс[4]резорцинаренов. Установлено, что в выбранных условиях (подвижная фаза – ацетонитрил/вода в соотношении 86/14 по объему) времена удерживания исследуемых соединений находятся в широком диапазоне 4.67-88.0 мин в зависимости от природы заместителей в макроциклическом скелете молекулы. При этом время удерживания возрастает по мере увеличения длины алкильных заместителей на нижнем ободе каликсаренового макроцикла. Согласно данным молекулярного моделирования наиболее эффективная сорбция происходит за счет включения октадецильних групп насадки в липофильную полость, образованную алкильными заместителями нижнего обода макроцикла каликсарена/каликсрезорцинарена. При этом молекулярная полость, сформированная бензольными кольцами макроцикла, остается открытой для комплексообразования с молекулами аналитов. Такая сорбция тетраалкоксикаликс[4]аренов и тетраалкилкаликс[4]резорцинаренов на поверхности хроматографической насадки LiChrosorb RP 18 может существенно улучшить ее селективность по отношению к аналитам в условиях обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии. Исследовано влияние замены гидроксильных протонов тетрагидроксикаликс[4]арена алкильными группами на конформацию макроциклического скелета молекулы.Тетрагідроксикалікс[4]арен, тетраалкоксикалікс[4]арени та тетраалкілкалікс[4]резорцинарени здатні до оберненої сорбції на поверхні гідрофобної насадки LiChrosorb RP 18 в умовах обернено-фазної високоефективної рідинної хроматографії. Визначені основні хроматографічні характеристики тетрагідроксикалікс[4]арену, низки тетраалкоксикалікс[4]аренів та тетраалкілкалікс[4]резорцинаренів. Встановлено, що у вибраних умовах (рухома фаза – ацетонітрил/вода у співвідношенні 86/14 за об’ємом) час утримання досліджуваних сполук знаходиться в широкому діапазоні 4.67-88.0 хв в залежності від природи замісників у макроциклічному кістяку каліксарену. При цьому час утримання зростає по мірі збільшення довжини алкільних замісників на нижньому вінці каліксаренового макроциклу. Згідно з даними молекулярного моделювання найбільш ефективна сорбція відбувається за рахунок включення октадецильних груп насадки LiChrosorb RP 18 в ліпофільну порожнину, утворену алкільними замісниками нижнього вінця макроциклу каліксарену/каліксрезорцинарену. При цьому молекулярна порожнина, сформована бензеновими кільцями макроциклу, залишається відкритою для комплексоутворення з молекулами аналітів.Така сорбція тетраалкоксикалікс[4]аренів та тетраалкілкалікс[4]резорцинаренів на поверхні хроматографічної насадки типу LiChrosorb RP 18 може суттєво поліпшити її роздільну здатність по відношенню до аналітів в умовах обернено-фазної високоефективної рідинної хроматографії. Досліджено вплив заміни гідроксильних протонів тетрагідроксикалікс[4]арену алкільними групами на конформацію макроциклічного кістяка молекули

Quaternary Selenides EuLnCuSe3: Synthesis, Structures, Properties and In Silico Studies

In this work, we report on the synthesis, in-depth crystal structure studies as well as optical and magnetic properties of newly synthesized heterometallic quaternary selenides of the Eu+2Ln+3Cu+1Se3 composition. Crystal structures of the obtained compounds were refined by the derivative difference minimization (DDM) method from the powder X-ray diffraction data. The structures are found to belong to orthorhombic space groups Pnma (structure type Ba2MnS3 for EuLaCuSe3 and structure type Eu2CuS3 for EuLnCuSe3, where Ln = Sm, Gd, Tb, Dy, Ho and Y) and Cmcm (structure type KZrCuS3 for EuLnCuSe3, where Ln = Tm, Yb and Lu). Space groups Pnma and Cmcm were delimited based on the tolerance factor t’, and vibrational spectroscopy additionally confirmed the formation of three structural types. With a decrease in the ionic radius of Ln3+ in the reported structures, the distortion of the (LnCuSe3) layers decreases, and a gradual formation of the more symmetric structure occurs in the sequence Ba2MnS3 → Eu2CuS3 → KZrCuS3. According to magnetic studies, compounds EuLnCuSe3 (Ln = Tb, Dy, Ho and Tm) each exhibit ferrimagnetic properties with transition temperatures ranging from 4.7 to 6.3 K. A negative magnetization effect is observed for compound EuHoCuSe3 at temperatures below 4.8 K. The magnetic properties of the discussed selenides and isostructural sulfides were compared. The direct optical band gaps for EuLnCuSe3, subtracted from the corresponding diffuse reflectance spectra, were found to be 1.87– 2.09 eV. Deviation between experimental and calculated band gaps is ascribed to lower d states of Eu2+ in the crystal field of EuLnCuSe3, while anomalous narrowing of the band gap of EuYbCuSe3 is explained by the low-lying charge-transfer state. Ab initio calculations of the crystal structures, elastic properties and phonon spectra of the reported compounds were performed. © 2022 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland.Funding: The research was supported by the Tyumen region within the framework of the grant agreement in the form of a grant to non-profit organizations no. 89-don dated 07.12.2020. This study was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (project no. FEUZ-2020-0054). This work was supported by state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (Project Reg. No. 720000Ф.99.1.БЗ85АА13000). The work was conducted within the framework of the budget project № 0287-2021-0013 for the Institute of Chemistry and Chemical Technology SB RAS

Impact of uniaxial strain and doping on oxygen diffusion in CeO2

Doped ceria is an important electrolyte for solid oxide fuel cell applications. Molecular dynamics simulations have been used to investigate the impact of uniaxial strain along the directions and rare-earth doping (Yb, Er, Ho, Dy, Gd, Sm, Nd, and La) on oxygen diffusion. We introduce a new potential model that is able to describe the thermal expansion and elastic properties of ceria to give excellent agreement with experimental data. We calculate the activation energy of oxygen migration in the temperature range 900-1900K for both unstrained and rare-earth doped ceria systems under tensile strain. Uniaxial strain has a considerable effect in lowering the activation energies of oxygen migration. A more pronounced increase in oxygen diffusivities is predicted at the lower end of the temperature range for all the dopants considered

Симультанное хирургическое лечение больных почечно-клеточным раком с конкурирующей патологией сердца

The authors analyze the immediate results of 8 simultaneous operations, 4 of these under conditions of artificial circulation, in patients with renal cell carcinoma concomitant with heart diseases. The immediate results were satisfactory, with good functional parameters. Due to simultaneous operations the incidence of intra- and postoperative cardiovascular complications is reduced, the progress of the tumor process between different stages of treatment is arrested, early radical interventions for tumor removal becomes possible, and the hospitalization period is shorter in comparison with staged operations.

Применение удобрений пролонгированного действия при выращивании рассады земляники садовой

Timeliness. Currently, the Russian Federation has a high demand in healthy planting material of garden strawberries. The benefits of using fertilizers when growing strawberry seedlings have been proven by numerous studies. However, a comparative study of the effect of new fertilizers and methods of their application is very limited. In this regard, studies aimed at identifying the effectiveness of the use of prolonged-acting fertilizers in the production of garden strawberry planting material in protected soil conditions are relevant.Methods. Adapted to non-sterile conditions, ex vitro healthy garden strawberry plants were planted in a peat substrate of Veltorf LLC (recipe No. 5c/2) with the addition of Pg mix starter fertilizer with the structure NPK 14-16-18 + microelements (1.5 g/l of substrate). At the same time, prolonged-acting fertilizers were introduced into the substrate in the recommended concentrations: FertiPro Gran 1M (1.25 g/l of substrate), Ruscote 5-6M (3.0 g/l of substrate), Basacote Plus 6M (4.0 g/l of substrate), control peat substrate without fertilizers, PG mix standard.Results. It has been established that for the Karmen crop with an average runner-forming ability, the effectiveness of applying FertiPro Gran 1M fertilizer to the substrate was revealed, with the use of which, on the 180th day of cultivation, the number of runners and rosettes increases by 3.5–3.8 times compared to the control. At the same time, the yield of marketable seedlings is 95% compared to 70% in the control. For the Jūnija smaids crop with a high vine-forming ability, the effectiveness of all experimental variants with the application of FertiPro Gran 1M, Ruscote and Basacote Plus fertilizers to the substrate was revealed, with the use of which, on the 180th day of cultivation, the number of runners and rosettes increases by 1,9-2,5 times compared to the control. At the same time, the yield of marketable seedlings is 94-96% compared to 65% in the control.Conclusion. The introduction of long–acting fertilizers FertiPro Gran, Ruscote and Basacote Plus into the peat substrate with the addition of Pg mix starter fertilizer allowed a 2.3 – 3.8-fold increase in the number of runners obtained and 1.9-3.5-fold increase in the number of sockets obtained compared to the control without fertilizers. Актуальность. В настоящее время в Российской Федерации существует высокая потребность в оздоровленном посадочном материале земляники садовой. Преимущество применения удобрений при выращивании рассады земляники были доказаны многочисленными исследованиями. Однако сравнительное изучение действия влияния новых удобрений и методов их применения очень ограничено. В связи с этим, исследования направленные на выявление эффективности использования удобрений пролонгированного действия при производстве посадочного материала земляники садовой в условиях защищенного грунта являются актуальными.Методы. Адаптированные к нестерильным условиям оздоровленные еx vitro растения земляники садовой высаживали в торфяной субстрат компании ООО Велторф (рецепт № 5с/2) с добавлением стартового удобрения Pg mix со структурой NPK 14-16- 18 – микроэлементы (1,5 г/л субстрата). При этом в состав субстрата вводили удобрения пролонгированного действия в рекомендованных концентрациях FertiPro Gran 1М (1,25 г/л субстрата), Ruscote 5-6М (3,0 г/л субстрата), Basacote Plus 6М (4,0 г/л субстрата), контроль торфяной субстрат без удобрений, эталон PG mix.Результаты. Установлено, что для сорта Karmen со средней усообразовательной способностью выявлена эффективность внесения в субстрат удобрения FertiPro Gran 1М, при применении которого на 180 сутки выращивания в 3,5-3,8 раз увеличивается количество усов и розеток по сравнению с контролем и при этом выход товарной рассады составляет 95 % по сравнению с 70% в контроле. Для сорта Jūnija smaids с высокой усообразовательной способностью выявлена эффективность всех опытных вариантов с внесением в субстрат удобрений FertiPro Gran 1М, Ruscote и Basacote Plus при применении которых на 180 сутки выращивания в 1,9-2,5 раза увеличивается количество усов и розеток по сравнению с контролем и при этом выход товарной рассады составляет 94-96% по сравнению с 65% в контроле.Заключение. Внесение удобрений пролонгированного действия FertiPro Gran, Ruscote и Basacote Plus в торфяной субстрат с добавлением стартового удобрения Pg mix позволило 2,3-3,8 раз увеличить количество полученных усов и в 1,9- 3,5 раз полученных розеток по сравнению с контролем без удобрений.

Ab initio studies of structures and properties of small potassium clusters

We have studied the structure and properties of potassium clusters containing even number of atoms ranging from 2 to 20 at the ab initio level. The geometry optimization calculations are performed using all-electron density functional theory with gradient corrected exchange-correlation functional. Using these optimized geometries we investigate the evolution of binding energy, ionization potential, and static polarizability with the increasing size of the clusters. The polarizabilities are calculated by employing Moller-Plesset perturbation theory and time dependent density functional theory. The polarizabilities of dimer and tetramer are also calculated by employing large basis set coupled cluster theory with single and double excitations and perturbative triple excitations. The time dependent density functional theory calculations of polarizabilities are carried out with two different exchange-correlation potentials: (i) an asymptotically correct model potential and (ii) within the local density approximation. A systematic comparison with the other available theoretical and experimental data for various properties of small potassium clusters mentioned above has been performed. These comparisons reveal that both the binding energy and the ionization potential obtained with gradient corrected potential match quite well with the already published data. Similarly, the polarizabilities obtained with Moller-Plesset perturbation theory and with model potential are quite close to each other and also close to experimental data.Comment: 33 pages including 10 figure

Protective Effect of Ginseng Polysaccharides on Influenza Viral Infection

Ginseng polysaccharide has been known to have multiple immunomodulatory effects. In this study, we investigated whether Panax ginseng polysaccharide (GP) would have a preventive effect on influenza infection. Administration of mice with GP prior to infection was found to confer a survival benefit against infection with H1N1 (A/PR/8/34) and H3N2 (A/Philippines/82) influenza viruses. Mice infected with the 2009 H1N1 virus suspended in GP solution showed moderately enhanced survival rates and lower levels of lung viral titers and the inflammatory cytokine (IL-6). Daily treatment of vaccinated mice with GP improved their survival against heterosubtypic lethal challenge. This study demonstrates the first evidence that GP can be used as a remedy against influenza viral infection