103 research outputs found
Site effects in the city of Thessaloniki (Greece) estimated from acceleration data and 1D local soil profiles.
No full textTowards Computational Modeling of Two-dimensional Covalent Organic Frameworks
No full textKovalente organische Frameworks (COFs) haben in den letzten Jahren aufgrund ihrer potenziellen Anwendungen in verschiedenen Bereichen großes Interesse hervorgerufen. Obwohl die Eigenschaften der synthetisierten Materialien empfindlich von den Eigenschaften der entsprechenden organischen Liganden abhängen, ist der Beitrag der einzelnen Bausteine zu den Kristalleigenschaften nicht eindeutig definiert. In dieser Arbeit werden die elektronischen und mechanischen Eigenschaften von einschichtigen zweidimensionalen (2D) COFs untersucht, wobei der Schwerpunkt auf den molekularen Bausteinen liegt. Zunächst wurde die Kristallstruktur als Hooke'sches Federnetzwerk angenommen, und analytische Formeln für 2D-COFs mit quadratischer und hexagonaler Gittertopologie wurden abgeleitet, wobei eine Vorhersage des Kompressionsmoduls aus der Berechnung der Monomer-Federkonstante angestrebt wurde. Alle geschätzten Werte für Moleküle und periodische Strukturen wurden mit der DFTB-Methode (Density Functional based Tight-Binding) berechnet. Benchmarking-Berechnungen mit der Dichtefunktionaltheorie (DFT) wurden eingesetzt, um die Anwendbarkeit der semiempirischen Methode zu überprüfen. In einem zweiten Schritt wurden Methoden vorgeschlagen, um die elektronische Bandstruktur und die elektronischen Eigenschaften von COFs zu verändern, wie z.B. die Änderung von Bindungen oder Linkern, Seitengruppen oder Funktionalisierung und die Erhöhung der Massendichte. Die verschiedenen Methoden ergeben unterschiedliche Eigenschaften der resultierenden Strukturen. Darüber hinaus wurden mehrere Polymere durch periodische Fortsetzung in einer oder zwei Dimensionen auf der Grundlage derselben molekularen Bausteine modelliert. Es wurde ein zweistufiges System auf der Grundlage des Tight-Binding-Ansatzes vorgeschlagen, und dessen Parameter wurden mit Hilfe der Bandoberkante des Valenzbandes und der Bundunterkante des Leitungsbandes abgeschätzt. Ein maschinelles Lernverfahren wurde eingesetzt, um die elektronische Bandlücke auf der Grundlage der gleichen Kernmonomere vorherzusagen. Interessanterweise erbt das 2D-COF die elektronische Lücke von der monomeren Einheit mit der niedrigeren elektronischen Energiedifferenz zwischen besetztem und unbesetztem Band. Schließlich wurde die Protonentautomerisierung in zwei sehr häufig verwendeten Kernmonomeren für 2D-COFs, Porphyrin und Phthalocyanin, und ihren Derivaten untersucht. Die Freie-Energie-Oberfläche wurde mit Quanten-Molekulardynamik-Simulationen durch Kombination von DFTB und Metadynamik berechnet. Durch die Analyse der Potenzialporträts werden die strukturellen Symmetrien des Moleküls in Protonentransferreaktionen widergespiegelt. Ich erwarte, dass die Ergebnisse dieser Arbeit Einsichten für die Synthese von 2D COFs geben werden, welche auf optimierte elektronische Eigenschaften mit hoher struktureller Stabilität abzielt.:ABSTRACT
ZUSAMMENFASSUNG
1. INTRODUCTION
Motivation
Nomenclatures
Experimental characterization and computational studies
Objectives and outline
2. THEORETICAL AND COMPUTATIONAL BACKGROUND
Many-body system
Density Functional Theory (DFT)
Kohn-Sham auxilary approach and the computational application of DFT
Exchange-correlation functional
Hybrid functionals
Basis-set
Pseudo-potentials
Tight-binding model
Density Functional based Tight-binding model (DFTB)
Slater-Koster approach
Slater-Koster sets in DFTB
Molecular Dynamics and Metadynamics
Classical Molecular Dynamics (MD)
Quantum Molecular Dynamics (QMD)
Metadynamics(MTD)
3. PREDICTING THE BULK MODULUS
Conceptualization
Equivalent spring constant
Two dimensional bulk modulus
Computational details
COFs with square lattice type
Models
Molecular Spring constant
Single layer 2D COFs
COFs with hexagonal lattice type
Models
Single layer 2D COFs
Synopsis
4. ENGINEERING THE ELECTRONIC PROPERTIES
Computational details
COFs with square lattice type
Models
Benchmarking of different methods
π -conjugated COFs
COFs with hexagonal topology
Models
π -conjugated COFs
Synopsis
PREDICTING THE ELECTRONIC BAND GAP
Conceptualization
Models
Computational protocol
1D- and 2D-polymer
Comparing the cores
Predicting the gap
Synopsis
6 SIMULATING THE PROTON TAUTOMERIZATION
Models
Collective variables (CVs)
Computational protocol
FES portraits and energy barriers
Synopsis
7 CONCLUSIONS AND OUTLOOK
APPENDIX A
APPENDIX B
APPENDIX C
BIBLIOGRAPHY
SCIENTIFIC OUTPUT
ACKNOWLEDGEMENT
UNCERTAINTIES ON VS PROFILES AND SITE RESPONSE AT A VERTICAL STRONG MOTION ARRAY
No full textΠαρουσιάζουμε μια λεπτομερή μελέτη πολλών VS προσομοιωμάτων στη θέση TST του πειραματικού πεδίου Euroseistest. Επωφελούμαστε από 62 διαθέσιμα προσομοιώματα που προέκυψαν στην ίδια θέση από μετρήσεις και μεθόδους όπως σεισμική συμβολομετρία, ανάλυση τάσεων-παραμορφώσεων και προσομοίωσης ανόπτησης σε σεισμικές καταγραφές, συμβατικές σεισμικές διασκοπήσεις (αντιστροφή επιφανειακών κυμάτων, crosshole and downhole), και σεισμικό θόρυβο σε δίκτυα. Όλα τα προσομοιώματα ομαδοποιήθηκαν σύμφωνα με τις τεχνικές ανάλυσης σε 5 μέσους όρους, Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι διαφέρουν μεταξύ τους καθώς εξαρτώνται από τις υποθέσεις κάθε τεχνικής. Οι διαφοροποιήσεις τους σε σχέση με τον μέσο όρο τους, αν και μικρές, είναι σημαντικές στις κατακόρυφες ασυνέχειες που ορίζουν τους σχηματισμούς διαφορετικής δυστμησίας, εισάγοντας σχετική αβεβαιότητα. Αποτελέσματα της σεισμικής απόκρισης με βάση τα προσομοιώματα έδειξαν ανάλογη αβεβαιότητα με σημαντική υποεκτίμηση της ενίσχυσης, γεγονός που πρέπει να διαχειρίζεται με προσοχή στον αντισεισμικό σχεδιασμό των κατασκευών. Παρουσιάζουμε μια λεπτομερή μελέτη πολλών VS προσομοιωμάτων στη θέση TST του νπειραματικού πεδίου Euroseistest. Επωφελούμαστε από 62 διαθέσιμα προσομοιώματα που προέκυψαν στην ίδια θέση από μετρήσεις και μεθόδους όπως σεισμική συμβολομετρία, ανάλυση τάσεων-παραμορφώσεων και προσομοίωσης ανόπτησης σε σεισμικές καταγραφές, συμβατικές σεισμικές διασκοπήσεις (αντιστροφή επιφανειακών κυμάτων, crosshole and downhole), και σεισμικό θόρυβο σε δίκτυα. Όλα τα προσομοιώματα ομαδοποιήθηκαν σύμφωνα με τις τεχνικές ανάλυσης σε 5 μέσους όρους, Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι διαφέρουν μεταξύ τους καθώς εξαρτώνται από τις υποθέσεις κάθε τεχνικής. Οι διαφοροποιήσεις τους σε σχέση με τον μέσο όρο τους, αν και μικρές, είναι σημαντικές στις κατακόρυφες ασυνέχειες που ορίζουν τους σχηματισμούς διαφορετικής δυστμησίας, εισάγοντας σχετική αβεβαιότητα. Αποτελέσματα της σεισμικής απόκρισης με βάση τα προσομοιώματα έδειξαν ανάλογη αβεβαιότητα με σημαντική υποεκτίμηση της ενίσχυσης, γεγονός που πρέπει να διαχειρίζεται με προσοχή στον αντισεισμικό σχεδιασμό των κατασκευών
High resolution, high sensitivity tandem mass spectrometry of macromolecules using time-of-flight techniques
No full textThe first of the three parts of this study involves the construction of a large scale time-of-flight mass spectrometer. A large aluminium-alloy vacuum chamber was designed and manufactured. Ion trajectory modelling was carried out for defining the optimum ion optical configuration of the matrix-assisted laser desorption/ionisation (MALDI) ion source that was designed and constructed. A floating ion detector assembly was designed and installed. MALDI mass spectrometry experiments were performed with biomolecules and polymer samples.
The second part of this work involves the design and construction of a MALDI ion source in the collision cell area of a four-sector tandem mass spectrometer. The apparatus makes use of an array detector installed as the detector of the second double-focusing mass analyser of this instrument. High resolution and sensitivity mass spectra of high mass biomolecules and polymer samples were acquired. Resolution in excess of 3500 full-width at half maximum (FWHM) has been observed.
The third part of this work describes the theoretical considerations, the design the construction and the performance of a prototype magnetic sector/time-of- flight tandem mass spectrometer with an ideal time-focusing ion mirror as the second mass analyser (Mag-TOF). The method followed in order to overcome the inherent incompatibilities of the two mass-analysis stages is discussed. The theoretical description of the ideal time-focusing reflectron is presented, together with analysis of the time-aberrations of the delivery ion optics and the TOF part of the instrument, and their influence to resolution and sensitivity. Initial experiments have been performed to prove the feasibility of the operational principle of this prototype instrument. High resolution (approximately 3000, FWHM) tandem mass spectra of peptides are presented. The instrument also achieved high levels of sensitivity
The role of structural symmetry on proton tautomerization: A DFTB/Meta-Dynamics computational study
No full textPorphyrins, phthalocayanines and their derivatives have found interesting applications in various fields such as molecular electronics, optoelectronics, and sensorics. Common to this class of molecules with a metal-free core is the existence of hydrogen tautomerization reactions. Since the reaction only involves the motion of a pair of hydrogen atoms, it provides a rather simple, yet non-trivial test bed for advanced simulation tools. In this investigation, we exploit state-of-the-art quantum Metadynamics simulations complemented with Nudged Elastic Band (NEB) calculations, to study the effect of structural symmetry on the proton transfer tautomerism of functionalized porphyrins and porphyrazines. Calculated activation barriers using Metadynamics and NEB show a rather good quantitative agreement. We also demonstrate that the set of chosen collective variables in the Metadynamics simulations plays an important role for the appropriate description of the reaction path and dynamics of the system
UNCERTAINTIES ON VS PROFILES AND SITE RESPONSE AT A VERTICAL STRONG MOTION ARRAY
No full textΠαρουσιάζουμε μια λεπτομερή μελέτη πολλών VS προσομοιωμάτων στη θέση TST του νπειραματικού πεδίου Euroseistest. Επωφελούμαστε από 62 διαθέσιμα προσομοιώματα που προέκυψαν στην ίδια θέση από μετρήσεις και μεθόδους όπως σεισμική συμβολομετρία, ανάλυση τάσεων-παραμορφώσεων και προσομοίωσης ανόπτησης σε σεισμικές καταγραφές, συμβατικές σεισμικές διασκοπήσεις (αντιστροφή επιφανειακών κυμάτων, crosshole and downhole), και σεισμικό θόρυβο σε δίκτυα. Όλα τα προσομοιώματα ομαδοποιήθηκαν σύμφωνα με τις τεχνικές ανάλυσης σε 5 μέσους όρους, Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι διαφέρουν μεταξύ τους καθώς εξαρτώνται από τις υποθέσεις κάθε τεχνικής. Οι διαφοροποιήσεις τους σε σχέση με τον μέσο όρο τους, αν και μικρές, είναι σημαντικές στις κατακόρυφες ασυνέχειες που ορίζουν τους σχηματισμούς διαφορετικής δυστμησίας, εισάγοντας σχετική αβεβαιότητα. Αποτελέσματα της σεισμικής απόκρισης με βάση τα προσομοιώματα έδειξαν ανάλογη αβεβαιότητα με σημαντική υποεκτίμηση της ενίσχυσης, γεγονός που πρέπει να διαχειρίζεται με προσοχή στον αντισεισμικό σχεδιασμό των κατασκευών.</jats:p
The highly qualified teacher: Perceptions of parents, teachers, and principals at the elementary and middle school levels
No full textThe success of a school depends largely on the quality of its teaching staff. When teachers are skilled, parents and administrators are happy. More importantly, when teachers are effective, students learn. Darling-Hammond & Young (2002) found strong correlations between teacher quality and student performance in reading and math. Despite these correlations and a general agreement about the importance of high-quality teachers, there is little or no agreement about the definition of such a teacher among educators or between educators and parents of school children (Cochran-Smith & Fries, 2001; Goldhaber, 2002; Hess, Rotherhan & Walsh, 2004). The purpose of this study was to examine research regarding: (1) The attributes, characteristics and behaviors of a quality teacher, effective teacher, and highly qualified teacher; (2) the operational definitions that principals, teachers, and parents have for a high quality teacher; (3) whether parents, teachers, and principals\u27 perceptions of a high quality teacher at the elementary level differ from the perceptions of parents, teachers, and principals at the middle school level. The study incorporated qualitative and quantitative methods, that measured principals, teachers and parents\u27 perceptions of specific teacher attributes, characteristics and behaviors. An Excellent Teacher Survey was developed through a review of the research, a focus group and then pilot tested, with a small sample of potential respondents. The sample (N = 164) included parents, teachers and principals at the elementary and middle school levels. Responses were analyzed to identify the differences and similarities across the three groups with respect to the specific variables. Following an analysis of survey responses, interviews were used to obtain a more detailed understanding of the differences and similarities among the three groups with respect to these variables. A total of (n = 12) parents, teachers and principals at the elementary and middle school levels were also interviewed. This allowed for obtaining in-depth information on selected variables of interest. A thematic analysis of the data from the interviews occurred indicating specific characteristics of a highly qualified teacher. Conclusions of this study provide a clearer understanding of the qualities, attributes, and characteristics of highly qualified teachers who can be helpful in recruiting, selecting, hiring, supporting, and retaining teachers
Multiple estimates of soil structure at a vertical strong motion array: Understanding uncertainties from different shear wave velocity profiles
No full textThe direct boundary element method: 2D site effects assessment on laterally varying layered media (methodology)
No full textThe Direct Boundary Element Method (DBEM) is presented to solve the elastodynamic field equations in 2D, and a complete comprehensive implementation is given. The DBEM is a useful approach to obtain reliable numerical estimates of site effects on seismic ground motion due to irregular geological configurations, both of layering and topography. The method is based on the discretization of the classical Somigliana's elastodynamic representation equation which stems from the reciprocity theorem. This equation is given in terms of the Green's function which is the full-space harmonic steady-state fundamental solution. The formulation permits the treatment of viscoelastic media, therefore site models with intrinsic attenuation can be examined. By means of this approach, the calculation of 2D scattering of seismic waves, due to the incidence of P and SV waves on irregular topographical profiles is performed. Sites such as, canyons, mountains and valleys in irregular multilayered media are computed to test the technique. The obtained transfer functions show excellent agreement with already published results
From Karl Wurm and Guy Scadding's staging to 18F-FDG PET/CT scan phenotyping and far beyond: perspective in the evading history of phenotyping in sarcoidosis
No full textSarcoidosis is an inflammatory granulomatous disease of unknown etiology involving any organ or tissue along with any combination of active sites, even the most silent ones clinically. The unpredictable nature of the sites involved in sarcoidosis dictates the highly variable natural history of the disease and the necessity to cluster cases at diagnosis based on clinical and/or imaging common characteristics in an attempt to classify patients based on their more homogeneous phenotypes, possibly with similar clinical behavior, prognosis, outcome, and therefore with therapeutic requirements. In the course of the disease's history, this attempt relates to the availability of a means of detection of the sites involved, from the Karl Wurm and Guy Scadding's chest x-ray staging through the ACCESS, the WASOG Sarcoidosis Organ Assessment Instruments, and the GenPhenReSa study to the 18F-FDG PET/CT scan phenotyping and far beyond to new technologies and/or the current “omics.” The hybrid molecular imaging of the 18F-FDG PET/CT scan, by unveiling the glucose metabolism of inflammatory cells, can identify high sensitivity inflammatory active granulomas, the hallmark of sarcoidosis—even in clinically and physiologically silent sites—and, as recently shown, is successful in identifying an unexpected ordered stratification into four phenotypes: (I) hilar–mediastinal nodal, (II) lungs and hilar–mediastinal nodal, (III) an extended nodal supraclavicular, thoracic, abdominal, inguinal, and (IV) all the above in addition to systemic organs and tissues, which is therefore the ideal phenotyping instrument. During the “omics era,” studies could provide significant, distinct, and exclusive insights into sarcoidosis phenotypes linking clinical, laboratory, imaging, and histologic characteristics with molecular signatures. In this context, the personalization of treatment for sarcoidosis patients might have reached its goal. Copyright © 2023 Papiris, Kolilekas, Rivera, Spanos, Li, Gokulnath, Chatterjee, Georgakopoulos, Kallieri, Papaioannou, Raptakis, Apollonatou, Antonogiannaki, Gialafos, Chatziioannou, Grunewald and Manali
- …
