Ab Initio Calculations of Even Oxygen Isotopes with Chiral Two- Plus Three-Nucleon Interactions

We formulate the In-Medium Similarity Renormalization Group (IM-SRG) for open-shell nuclei using a multi-reference formalism based on a generalized Wick theorem introduced in quantum chemistry. The resulting multi-reference IM-SRG (MR-IM-SRG) is used to perform the first ab initio study of even oxygen isotopes with chiral NN and 3N Hamiltonians, from the proton to the neutron drip lines. We obtain an excellent reproduction of experimental ground-state energies with quantified uncertainties, which is validated by results from the Importance-Truncated No-Core Shell Model and the Coupled Cluster method. The agreement between conceptually different many-body approaches and experiment highlights the predictive power of current chiral two- and three-nucleon interactions, and establishes the MR-IM-SRG as a promising new tool for ab initio calculations of medium-mass nuclei far from shell closures.Comment: 5 pages, 4 figures, v2 corresponding to published versio

12^{12}C properties with evolved chiral three-nucleon interactions

We investigate selected static and transition properties of $^{12}$C using ab initio No-Core Shell Model (NCSM) methods with chiral two- and three-nucleon interactions. We adopt the Similarity Renormalization Group (SRG) to assist convergence including up to three-nucleon (3N) contributions. We examine the dependences of the $^{12}$C observables on the SRG evolution scale and on the model-space parameters. We obtain nearly converged low-lying excitation spectra. We compare results of the full NCSM with the Importance Truncated NCSM in large model spaces for benchmarking purposes. We highlight the effects of the chiral 3N interaction on several spectroscopic observables. The agreement of some observables with experiment is improved significantly by the inclusion of 3N interactions, e.g., the B(M1) from the first $J^\pi T = 1^+ 1$ state to the ground state. However, in some cases the agreement deteriorates, e.g., for the excitation energy of the first $1^+ 0$ state, leaving room for improved next-generation chiral Hamiltonians.Comment: 11 pages, 9 figure

Probing ferroelectricity in highly conducting materials through their elastic response: persistence of ferroelectricity in metallic BaTiO3-d

The question whether ferroelectricity (FE) may coexist with a metallic or highly conducting state, or rather it must be suppressed by the screening from the free charges, is the focus of a rapidly increasing number of theoretical studies and is finally receiving positive experimental responses. The issue is closely related to the thermoelectric and multiferroic (also magnetic) applications of FE materials, where the electrical conductivity is required or spurious. In these circumstances, the traditional methods for probing ferroelectricity are hampered or made totally ineffective by the free charges, which screen the polar response to an external electric field. This fact may explain why more than 40 years passed between the first proposals of FE metals and the present experimental and theoretical activity. The measurement of the elastic moduli, Young's modulus in the present case, versus temperature is an effective method for studying the influence of doping on a FE transition because the elastic properties are unaffected by electrical conductivity. In this manner, it is shown that the FE transitions of BaTiO3-d are not suppressed by electron doping through O vacancies; only the onset temperatures are depressed, but the magnitudes of the softenings, and hence of the piezoelectric activity, are initially even increased

G-20-Gipfel in London: ein Durchbruch zur Regulierung der Finanzmärkte?

Reichen die auf dem G-20-Gipfel beschlossenen Maßnahmen aus, die Finanzmärkte zu regulieren und die Wahrscheinlichkeit zukünftiger Krisen zu senken? Für Rolf J. Langhammer, Institut für Weltwirtschaft, Kiel, dienten die Beschlüsse des G-20-Gipfels der Krisenüberwindung und dem Versuch, ein abgestimmtes Verhalten von nationalen Regulierungsbehörden herbeizuführen. Jenseits beider Ziele blieben aber viele Probleme ungelöst Doris Neuberger, Universität Rostock, sieht in den auf dem G-20-Gipfel beschlossenen Maßnahmen einen Durchbruch zur Stärkung der Überwachung und Regulierung der Finanzmärkte. Allerdings reichten sie nicht aus, um einen systemstabilisierenden funktionsfähigen Wettbewerb sicherzustellen. Nach Ansicht von Hermann A. Wagner, Frankfurt School of Finance & Management, brachten die G-20-Beschlüsse keinen wirklichen Durchbruch bei der Regulierung der Finanzmärkte. Man könne allenfalls von einem Durchbruch für die Erkenntnis, dass es eigentlich nur gemeinsam geht, sprechen. Für Thorsten Polleit, Frankfurt School of Finance & Management, bleibt die Krisenursache, nämlich »das staatliche System, indem Geld per Kredit geschaffen wird«, durch die Politikmaßnahmen unangetastet. Einen Ausweg aus dem Krisenzyklus sieht er in einem Reformkonzept für „gutes Geld in Form des »Free Banking«, dem »Privatisieren des Geldes«. Und Irwin Collier, Freie Universität Berlin, befasst sich mit der Regulierung auf den US-Finanzmärkten

G-20-Gipfel in London: Ein Durchbruch zur Regulierung der Finanzmärkte?

Reichen die auf dem G-20-Gipfel beschlossenen Maßnahmen aus, die Finanzmärkte zu regulieren und die Wahrscheinlichkeit zukünftiger Krisen zu senken? Für Rolf J. Langhammer, Institut für Weltwirtschaft, Kiel, dienten die Beschlüsse des G-20-Gipfels der Krisenüberwindung und dem Versuch, ein abgestimmtes Verhalten von nationalen Regulierungsbehörden herbeizuführen. Jenseits beider Ziele blieben aber viele Probleme ungelöst Doris Neuberger, Universität Rostock, sieht in den auf dem G-20-Gipfel beschlossenen Maßnahmen einen Durchbruch zur Stärkung der Überwachung und Regulierung der Finanzmärkte. Allerdings reichten sie nicht aus, um einen systemstabilisierenden funktionsfähigen Wettbewerb sicherzustellen. Nach Ansicht von Hermann A. Wagner, Frankfurt School of Finance & Management, brachten die G-20-Beschlüsse keinen wirklichen Durchbruch bei der Regulierung der Finanzmärkte. Man könne allenfalls von einem Durchbruch für die Erkenntnis, dass es eigentlich nur gemeinsam geht, sprechen. Für Thorsten Polleit, Frankfurt School of Finance & Management, bleibt die Krisenursache, nämlich ÿ»das staatliche System, indem Geld per Kredit geschaffen wird±, durch die Politikmaßnahmen unangetastet. Einen Ausweg aus dem Krisenzyklus sieht er in einem Reformkonzept für gutes Geld in Form des ÿ»Free Banking±, dem ÿ»Privatisieren des Geldes±. Und Irwin Collier, Freie Universität Berlin, befasst sich mit der Regulierung auf den US-Finanzmärkten

G-20-Gipfel in London: ein Durchbruch zur Regulierung der Finanzmärkte?

Reichen die auf dem G-20-Gipfel beschlossenen Maßnahmen aus, die Finanzmärkte zu regulieren und die Wahrscheinlichkeit zukünftiger Krisen zu senken? Für Rolf J. Langhammer, Institut für Weltwirtschaft, Kiel, dienten die Beschlüsse des G-20-Gipfels der Krisenüberwindung und dem Versuch, ein abgestimmtes Verhalten von nationalen Regulierungsbehörden herbeizuführen. Jenseits beider Ziele blieben aber viele Probleme ungelöst Doris Neuberger, Universität Rostock, sieht in den auf dem G-20-Gipfel beschlossenen Maßnahmen einen Durchbruch zur Stärkung der Überwachung und Regulierung der Finanzmärkte. Allerdings reichten sie nicht aus, um einen systemstabilisierenden funktionsfähigen Wettbewerb sicherzustellen. Nach Ansicht von Hermann A. Wagner, Frankfurt School of Finance & Management, brachten die G-20-Beschlüsse keinen wirklichen Durchbruch bei der Regulierung der Finanzmärkte. Man könne allenfalls von einem Durchbruch für die Erkenntnis, dass es eigentlich nur gemeinsam geht, sprechen. Für Thorsten Polleit, Frankfurt School of Finance & Management, bleibt die Krisenursache, nämlich »das staatliche System, indem Geld per Kredit geschaffen wird«, durch die Politikmaßnahmen unangetastet. Einen Ausweg aus dem Krisenzyklus sieht er in einem Reformkonzept für „gutes Geld in Form des »Free Banking«, dem »Privatisieren des Geldes«. Und Irwin Collier, Freie Universität Berlin, befasst sich mit der Regulierung auf den US-Finanzmärkten.Internationaler Finanzmarkt, Finanzmarktkrise, Regulierung, Kapitalmarktliberalisierung

Shrinking-Hole Colloidal Lithography: Self-Aligned Nanofabrication of Complex Plasmonic Nanoantennas

Plasmonic nanoantennas create locally strongly enhanced electric fields in so-called hot spots. To place a relevant nanoobject with high accuracy in such a hot spot is crucial to fully capitalize on the potential of nanoantennas to control, detect, and enhance processes at the nanoscale. With state-of-the-art nanofabrication, in particular when several materials are to be used, small gaps between antenna elements are sought, and large surface areas are to be patterned, this is a grand challenge. Here we introduce self-aligned, bottom-up and self-assembly based Shrinking-Hole Colloidal Lithography, which provides (i) unique control of the size and position of subsequently deposited particles forming the nanoantenna itself, and (ii) allows delivery of nanoobjects consisting of a material of choice to the antenna hot spot, all in a single lithography step and, if desired, uniformly covering several square centimeters of surface. We illustrate the functionality of SHCL nanoantenna arrangements by (i) an optical hydrogen sensor exploiting the polarization dependent sensitivity of an Au-Pd nanoantenna ensemble; and (ii) single particle hydrogen sensing with an Au dimer nanoantenna with a small Pd nanoparticle in the hot spot

Living on the edge of stability, the limits of the nuclear landscape

A first-principles description of nuclear systems along the drip lines presents a substantial theoretical and computational challenge. In this paper, we discuss the nuclear theory roadmap, some of the key theoretical approaches, and present selected results with a focus on long isotopic chains. An important conclusion, which consistently emerges from these theoretical analyses, is that three-nucleon forces are crucial for both global nuclear properties and detailed nuclear structure, and that many-body correlations due to the coupling to the particle continuum are essential as one approaches particle drip lines. In the quest for a comprehensive nuclear theory, high performance computing plays a key role.Comment: Contribution to proceedings of Nobel Symposium 152: Physics with radioactive beams, June 2012, Gothenburg, Swede

Fighting a losing battle: Vigorous immune response countered by pathogen suppression of host defenses in the chytridiomycosis-susceptible frog Atelopus zeteki

The emergence of the disease chytridiomycosis caused by the chytrid fungus Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) has been implicated in dramatic global amphibian declines. Although many species have undergone catastrophic declines and/or extinctions, others appear to be unaffected or persist at reduced frequencies after Bd outbreaks. The reasons behind this variance in disease outcomes are poorly understood: differences in host immune responses have been proposed, yet previous studies suggest a lack of robust immune responses to Bd in susceptible species. Here, we sequenced transcriptomes from clutchmates of a highly susceptible amphibian, Atelopus zeteki, with different infection histories. We found significant changes in expression of numerous genes involved in innate and inflammatory responses in infected frogs despite high susceptibility to chytridiomycosis. We show evidence of acquired immune responses generated against Bd, including increased expression of immunoglobulins and major histocompatibility complex genes. In addition, fungal-killing genes had significantly greater expression in frogs previously exposed to Bd compared with Bd-naïve frogs, including chitinase and serine-type proteases. However, our results appear to confirm recent in vitro evidence of immune suppression by Bd, demonstrated by decreased expression of lymphocyte genes in the spleen of infected compared with control frogs. We propose susceptibility to chytridiomycosis is not due to lack of Bd-specific immune responses but instead is caused by failure of those responses to be effective. Ineffective immune pathway activation and timing of antibody production are discussed as potential mechanisms. However, in light of our findings,suppression of key immune responses by Bd is likely an important factor in the lethality of this fungus