Impurity and soliton dynamics in a Fermi gas with nearest-neighbor interactions

We study spinless fermions with repulsive nearest-neighbor interactions perturbed by an impurity particle or a local potential quench. Using the numerical time-evolving block decimation method and a simplified analytic model, we show that the pertubations create a soliton-antisoliton pair. If solitons are already present in the bath, the two excitations have a drastically different dynamics: The antisoliton does not annihilate with the solitons and is therefore confined close to its origin while the soliton excitation propagates. We discuss the consequences for experiments with ultracold gases.Comment: 12 pages, 16 figure

TYÖ JA TAVAT TUTUKSI : Perehdytyskansion laatiminen lastensuojeluyksikölle

Tämän toiminnallisen opinnäytetyön tarkoituksena oli toteuttaa perehdytyskansio lastensuojeluyksikköön. Idea työn tekemiseen tuli kohdeorganisaatiosta, koska heillä ei ollut vielä perehdytyskansiota. Perehdytyskansio on suunnattu uusille työntekijöille ja opiskelijoille. Perehdytyskansion tarkoituksena on auttaa uusia työntekijöitä ja opiskelijoita sopeutumaan työyhteisöön ja auttaa ihmisiä perehtymään perustehtäväänsä. Hyvin hoidettuna perehdyttäminen edistää työn laatua ja työ hyvinvointia. Projektin tekeminen aloitettiin aiheen valinnalla tammikuussa 2012. Sen jälkeen laadittiin työsuunnitelma ja anottiin lupa työlle sekä etsittiin tutkittua tietoa teoreettiseen viitekehykseen. Tämän toiminnallisen opinnäytetyön teoreettisessa viitekehyksessä käsitellään perehdyttämistä, lastensuojelua ja nuorten yleisimpiä psyykkisiä ongelmia. Sisällön suunnittelun apuna perehdytyskansiossa käytettiin haastattelua. Perehdytyskansio on koottu haastatteluun osallistuneiden työntekijöiden ja opiskelijan vastauksista kerätystä materiaalista sekä muista aiheeseen liittyvistä tieto-lähteistä. Perehdytyskansio sisältää yleiset toimintamallit, yksikön säännöt, ohjaajien tehtävät ja ohjeita ohjaajille ongelmatilanteissa. Tavoitteena oli luoda selkeä kansio, joka on ajantasainen ja jota on myös helppo päivittää tulevaisuudessa. Lastensuojeluyksikön käytössä perehdytyskansio on ollut sen valmistumisesta asti.The purpose of this practice-based bachelor´s thesis was to prepare an orientation folder to a child protection unit. The idea to create this folder came from the target organization, because there was no the orientation folder. The aim is to use the folder in the orientation process of new employees and students to help them to adapt to the new work community and to help people to orientate to their basic work task. Well done orientation promotes the quality of work and well-being at work. The project started in January 2012 with choosing the topic. Then a working plan was made, the permission for the thesis was applied and research information was sought for the theoretical framework. The theoretical framework of this bachelor’s thesis includes the following topics: orientation, child welfare and the most common adolescent mental problems. An interview was used as an instrument for planning. The orientation folder was compiled by using the interview and the opinions of the employees and students. The folder includes general guidelines, the rules of the unit, regulations, the nurses´ tasks and advice for problematic situations. The goal of this bachelor’s thesis was to create a clear orientation folder, which is also easy to update in the future. Child protection unit has used this orientation folder from the moment it had been completed

PAINAD -mittarin hyödynnettävyys dementiapotilaiden kivun arvioinnissa

Dementiapotilaiden kivunarviointi voi olla haasteellista, koska potilaan omaa arviota hänen kivustaan pidetään kaikkein luotettavimpana keinona kivunarvioinnissa ja dementianpotilaat eivät välttämättä pysty kommunikoimaan. Siksi dementiapotilaiden kipu on usein alidiagnosoitua ja -hoidettua. Tutkimuksen tarkoituksena on testata PAINAD -mittarin hyödynnettävyyttä hoitotyössä kivun arvioinnissa dementiaa sairastavilla potilailla. Tutkimus on osa Turun ammattikorkeakoulun Kivun hoidon potilasohjaus -hanketta. Hanke toteutetaan Turun ammattikorkeakoulun terveysala-tulosalueen ja Turun sosiaali- ja terveystoimen yhteistyönä. Opinnäytetyö on kvalitatiivinen tutkimus. PAINAD- mittari esiteltiin kolmen geriatrisen sairaalahoidon osaston ja neljän ympärivuorokautisenhoidon osaston hoitohenkilökunnalle. He käyttivät PAINAD -mittaria neljän viikon ajan dementiapotilaiden kivun arvioinnissa. Neljän viikon jälkeen hoitohenkilökuntaa haastateltiin heidän kokemuksistaan PAINAD -mittarin käytöstä. Tutkimusta ohjasi kolme tutkimuskysymystä, jotka olivat; Miten hoitohenkilökunta voisi hyödyntää PAINAD -mittaria dementiapotilaan kivun arvioinnissa? Miten hoitajien mielipiteet PAINAD -mittarista eroavat toisistaan eri osastoilla? Mitä kritiikkiä ilmeni PAINAD -mittarin käytössä? Tulokset osoittivat hoitohenkilökunnan kokevan PAINAD- mittarin helpottavan todentamaan kipua. Kipulääkkeen käyttö koettiin perustellummaksi ja mittarista koettiin olevan apua myös kivun ja ahdistuksen erottamisessa. Mielipide eroja oli myös lähihoitajien ja sairaanhoitajien mielipiteissä. Kritiikkiä ilmeni PAINAD- mittarin raja-arvojen epäselvyydestä ja arviointi koettiin vaikeaksi niiden potilaiden kohdalla, jotka olivat jatkuvasti levottomia tai jäykkiä. PAINAD- mittarista näytti kuitenkin ollevan hyötyä dementiapotilaiden kivun arvioinnissa. Tutkimuksen tuloksia voidaan käyttää, kun etsitään hyvää kivunarviointia ja -hoitoa dementiapotilaille. PAINAD- mittari osoittautui hyväksi apuvälineeksi kivunarviointiin dementiapotilailla vaikka kritiikkiä ja eroavaisuuksia hoitohenkilökunnan mielipiteissä ilmeni. PAINAD- mittarin hyödynnettävyyttä, luotettavuutta ja soveltuvuutta dementiapotilaiden kivunarviointiin tulee kuitenkin vielä tutkia.Normally, persons’ self-report is kept as the most reliable measurement of pain. Pain assessment in people with dementia can be challenging because demented patients are often unable to communicate, and therefore their pain can often go under-recognized and/or under-treated. The purpose of the study was to test the usefulness of the observational tool PAINAD in pain assessment in patients with dementia. This Bachelor’s thesis is part of the Patient education in pain management project. This project was ran by the Turku University of Applied sciences the Faculty of Health Care and the Department of Health Care and Social Services of the city of Turku. This thesis is a qualitative research. The PAINAD was presented to nursing staff in three geriatric hospital wards and four long term care wards. These wards used the PAINAD- scale for four weeks in assessment of the pain in demented patients. After four weeks, a group interview was held and the nurses' opinions of the PAINAD and its use were clarified. Three questions were used as to help in the research, and they were: How could the nursing staff utilize the PAINAD- scale in evaluating the pain of dementia patient? How do the nurses' opinions of the PAINAD- scale differ from each other in different wards? What criticism did become apparent in the use of the PAINAD- scale? The results of this study showed that nursing staff felt that the PAINAD-scale helped them in their work as it made it easier to register the pain which in turn helped to justify when to use medication for that pain. It also helped them to separate pain from anxiety which isn’t always easy with demented patents. The opinions of the PAINAD varied in different wards quite a lot. The opinions between the nurses and practical nurses were also distinctly different. Criticism was shown in the unclarity of the values of the PAINAD. The assessment of pain was also regarded to be difficult if the patient was constantly restless or stiff. PAINAD- scale, however, seemed to be beneficial in pain assessment in patients with dementia. The results of this study can be utilized when seeking a good pain assessment and care of pain in demented patients. PAINAD proved to be a good tool for the assessment of demented patients' pain even though criticism and differences in opinions appeared. The benefit, reliability and suitability of the PAINAD should still be further examined in demented patients

Kemijärvestä padoilla eristettyjen järvien nykytila ja kunnostusvaihtoehdot

Kemijoen vesistöalueen Kemijärveä on säännöstelty vuodesta 1965 lähtien. Säännöstelyn alussa Kemijärven kesävedenpintaa nostettiin, ja samalla joukko pieniä järviä eristettiin pääaltaasta padoilla. Patoamisen seurauksena järvien tila on heikentynyt, koska luontainen veden vaihtuvuus on estetty. Vuonna 2004 valmistuneessa säännöstelyn kehittämisselvityksessä annettiin suosituksia, joilla säännöstelyn haittoja voitaisiin vähentää. Tässä työssä on kehittämisselvityksen suosituksen 11 mukaisesti arvioitu Kostamo-, Pöyliö-, Luusuan- ja Severijärven sekä Tarvaslammen kunnostusmahdollisuuksia. Selvitys järvien veden fysikaalis-kemiallisesta laadusta ja kalaston rakenteesta tehtiin olemassa olevien veden laatuaineistojen ja velvoitetarkkailutietojen pohjalta. Lisäksi Luusuanjärvellä tehtiin erillinen kasvillisuusselvitys. Valuma-alueelta järviin kohdistuvan ulkoisen ravinnekuormituksen laskennassa käytettiin paikkatietopohjaista RiverLifeGIS-työkalua. Järvien sisäistä kuormitusta arvioitiin eräiden kirjallisuudessa esitettyjen fosforimallien avulla. Tulosten pohjalta arvioitiin alustavasti erilaisten kunnostustoimenpiteiden soveltuvuutta järvien tilan parantamiseksi. Kevättalvisin kaikilla kohdejärvillä ainakin syvännealueiden happipitoisuus on alentunut. Järvien rehevyysaste vaihtelee keskirehevästä erittäin rehevään. Järvien yleisesti heikko veden laatu on seurausta valuma-alueelta tulevasta ihmistoiminnan aiheuttamasta kuormituksesta ja heikosta vedenvaihtuvuudesta. Osa kohdejärvistä kärsii myös sisäisestä kuormituksesta. Tutkimusjärvien tilan parantumisen ehdottomana edellytyksenä on järviin tulevan ulkoisen ravinnekuormituksen vähentäminen. Tästä syystä kaikille kohdejärville tulisi laatia erilliset vesiensuojelusuunnitelmat. Varsinaisina järviin kohdistuvina kunnostustoimenpiteinä on ehdotettu ravintoketjukunnostusta, syvänteiden talviaikaista hapettamista ja lisävesien johtamista. Näiden lisäksi on myös tarkasteltu Pöyliöjärven alusveden poistoa, Tarvaslammen vesistöjärjestelyjen muuttamista sekä kevättulvan palauttamista kaikille järville

Two-Dimensional Time-Dependent Numerical Modeling of Edge Effects in Dye Solar Cells

A two-dimensional transient model of dye solar cells (DSC) describing the electrochemical reactions in the cell has been prepared. The model includes the relevant components of DSCs: the photoelectrode, the electrolyte, and the counter electrode. The solved variables are potential and the concentrations of the different ion species, which can be used to determine, e.g., the current−voltage characteristics of the cell. The largest benefit of this model is its 2D features which enable the study of lateral inhomogeneity. Using the model, a new phenomenon was described: lateral current density distribution caused by a small difference in the size between photoelectrode and counter electrode, typical of laboratory test cells, causes tri-iodide to move from the edge region to the active area of the cell. This process takes a relatively long time (8 min) and can be important for performance characterization and design of DSCs.Peer reviewe

Sine-Gordon dynamics in spin transport

We study spin transport in a one-dimensional finite-length wire connected to fermionic leads. The interacting wire is described by the sine-Gordon model while the leads are either noninteracting or interacting Luttinger liquids. We calculate the spin current driven by a spin bias by solving numerically the classical equation of motion, and find that the cosine term in the sine-Gordon model gives rise to an oscillating spin current when the spin bias exceeds its critical value. We discuss the results in connection with transport experiments with ultracold atoms.Comment: 13 pages, 7 figure

Robust high-dimensional precision matrix estimation

The dependency structure of multivariate data can be analyzed using the covariance matrix $\Sigma$. In many fields the precision matrix $\Sigma^{-1}$ is even more informative. As the sample covariance estimator is singular in high-dimensions, it cannot be used to obtain a precision matrix estimator. A popular high-dimensional estimator is the graphical lasso, but it lacks robustness. We consider the high-dimensional independent contamination model. Here, even a small percentage of contaminated cells in the data matrix may lead to a high percentage of contaminated rows. Downweighting entire observations, which is done by traditional robust procedures, would then results in a loss of information. In this paper, we formally prove that replacing the sample covariance matrix in the graphical lasso with an elementwise robust covariance matrix leads to an elementwise robust, sparse precision matrix estimator computable in high-dimensions. Examples of such elementwise robust covariance estimators are given. The final precision matrix estimator is positive definite, has a high breakdown point under elementwise contamination and can be computed fast