bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
DABCO-catalyzed mono- and bisallylation of β,γ-unsaturated ketones with Morita–Baylis–Hillman carbonates
Authors: Yue Guizhou , Du Biao , Wang Qiumi , Cheng Silu , Ma Lan , Lu Cuifen , Feng Juhua , Hu Haipeng , Li Sicheng , He Qiao
Published: August 2024

Mono- and bisallylation of β,γ-unsaturated ketones with MBH carbonates in the presence of DABCO at rt, offered α-2-alkoxycarbonyl, α,α-di(2-alkoxycarbonyl) and α,γ-di(2-alkoxycarbonyl) α,β-unsaturated ketones in the moderate to excellent yields.
In situ synthesis of NiCo2O4/carbon nanocomposites: effect of carbon content and symmetric/asymmetric device configuration on supercapacitor performance
Authors: Yuvaraja Raji , Sarathkumar Sankar , Gowsalya Venkatesan , Anitha Juliet Sorna Pandian , Veeralakshmi Selvakumar , Kalaiselvam Siva , Hussain Shamima , Nehru Selvan
Published: August 2024

In situ synthesized NiCo2O4/C (D2) nanocomposite with optimal carbon content surpassingly boosts supercapacitor performance via synergistic effect, while tailoring their symmetric/asymmetric configurations enables tunable energy and power densities.
New insights into sulfite activation by amorphous Fe1−xNixS for RhB removal: the synergistic effect of free radical and non-free radical pathway
Authors: Zhang Jinyuan , Xing Ziqin , Liu Jianxin , Wang Yawen , Zhang Xiaochao , Li Rui , Wang Yunfang , Fan Caimei
Published: August 2024

Ni doping broadens the pH response range and accelerates the electron transfer rate, so that Fe1−xNixS/sulfite can remove RhB through the synergistic effect of free radical and non-free radical paths under different pH conditions.
Structure–activity relationships of DNA nanocarriers based on the amphipathic cell penetrating peptide transportan 10
Authors: de Mello Lucas Rodrigues , Honda Tâmisa Seeko Bandeira , Han Sang Won , Castelletto Valeria , Hamley Ian William , Porosk Ly , Langel Ülo , da Silva Emerson Rodrigo
Published: August 2024

Cell penetrating peptides (CPPs) have emerged as promising materials for the fabrication of synthetic nanovectors endowed with potential for improving the future landscape of gene therapy.
Classification, synthesis, characterization, and applications of metal nanoparticle-containing hybrid microgels: a comprehensive review
Authors: Arif Muhammad , Raza Hamid , Akhter Toheed
Published: August 2024

In the last ten years, there has been significant interest in the integration of metal nanoparticles (MNPs) in smart microgels (SMGs).
Zinc acetate-catalyzed, green and efficient synthesis of xanthene derivatives under ultrasound irradiation: X-ray crystallographic analysis and in silico study
Authors: Sayad Rayene , Bouzina Abdeslem , Bouone Yousra Ouafa , Beldjezzia Dounia , Djemel Abdelhak , Ibrahim-Ouali Malika , Aouf Nour-Eddine , Aouf Zineb
Published: August 2024

A simple, one-pot method using zinc acetate and ultrasound irradiation has been developed to synthesize xanthene derivatives from cyclic diketones and aromatic aldehydes, yielding good to excellent results.
RNAseq readcount files for untreated and treated juveniles
Authors: Hammer Michael F , Bahramnejad Erfan , Watkins Joseph C. , T. Ronaldson Patrick
Published: August 2024

Epilepsy is a common neurological disease; however, few if any of the currently marketed antiseizure medications prevent or cure epilepsy. Angiotensin receptor blockers (ARBs) represent a promising strategy to treat the numerous detrimental consequences of epileptogenesis.

Scn8a pathology mimics the known effects of angiotensin type 1 receptor (AT1R) overstimulation and thus, blocking AT1R activation has potential therapeutic value in this model and other neurological disorders with similar pathological features. 

Results of testing candesartan, an FDA-approved ARB indicated for hypertension in pediatric patients older than 1 year, on this transgenic Scn8a mouse model yield strong evidence for its efficacy and support its use in clinical trials for children with SCN8A-related epilepsy 
Place des examens para-cliniques dans le diagnostic
des affections oesophagiennes chez le chien
Authors: Drut Amandine
Published: August 2024

Certaines manifestations cliniques (dysphagie, régurgitation, …) sont communes aux affections œsophagiennes.
Toutefois, la réalisation d’un examen clinique complet (incluant un examen du système nerveux) et l’observation d’un repas sont indispensables pour localiser l’atteinte et formuler une liste d’hypothèses diagnostiques en hiérarchisant celles-ci.

Les examens para-cliniques de première intention (examens de laboratoire, examens radiographiques sans préparation et après ingestion de produit de contraste) sont accessibles en pratique quotidienne et permettent d’obtenir un diagnostic de certitude dans un certain nombre de situations.
Certains cas plus complexes nécessitent la réalisation d’examens para-cliniques plus approfondis (imagerie médicale de désuperposition, œsophagoscopie, tests fonctionnels, ...), dont l’indication dépend toujours de la / des région(s) anatomique(s) impliquée(s) (atteinte focale ou diffuse de l’œsophage, maladie neuromusculaire généralisée) et du mécanisme physiopathologique suspecté (anomalie vasculaire, altération fonctionnelle, ...).
Les corps étrangers oesophagiens chez le chien : conduite à tenir
Authors: Gabriel alexandra , Lamoureux Anaïs
Published: August 2024

La présence d’un corps étranger œsophagien est une urgence médicale. En effet, le risque de pneumonie par aspiration et de lésions pariétales œsophagiennes augmente parallèlement au temps durant lequel le corps étranger persiste dans l’œsophage.
Les corps étrangers de nature osseuse et les hameçons constituent la majorité des corps étrangers œsophagiens, mais d’autres types de corps étrangers peuvent être retrouvés.

Parmi les différentes techniques de retrait de corps étrangers œsophagiens décrites, le retrait sous endoscopie est la technique de choix. Réalisée par un vétérinaire expérimenté en endoscopie, elle présente un excellent taux de réussite, est peu invasive et généralement moins onéreuse et plus rapide qu’une intervention chirurgicale.

Une fois réussie l’extraction du corps étranger, la plupart des lésions pariétales œsophagiennes, associées au corps étranger et à son retrait, guérissent sans complications.
Toutefois, une œsophagite sévère secondaire au retrait du corps étrangers ou des complications telles qu’une sténose ou une perforation œsophagienne avec formation d’abcès, pyothorax, médiastinite, pneumomédiatin, etc peuvent survenir.

Les indications chirurgicales pour l’extraction d’un corps étranger, hormis l’impossibilité d’extraction per endoscopique incluent les lésions sévères pariétales œsophagiennes (ulcères, abcès, perforations) et sont associées à un risque élevé de complications.
Les affections de l'oesophage chez le chat
Authors: Stoetart Nicolas , Drut Amandine
Published: August 2024

Comme chez le chien, l’anamnèse et un examen clinique complet sont essentiels pour suspecter une atteinte œsophagienne chez le chat. Certaines manifestations cliniques, comme les régurgitations, sont encore plus difficiles à mettre en évidence chez le chat que chez le chien.

Une affection œsophagienne peut s’exprimer par des signes respiratoires isolés.

La démarche diagnostique est similaire à celle décrite chez le chien.
Néanmoins, la mise en œuvre de certains examens complémentaires peut se révéler délicate (par exemple, vidéofluoroscopie chez un animal non coopératif).

Les principales maladies congénitales de l’œsophage décrites chez le chat sont : le jabot œsophagien secondaire à une malformation vasculaire, la hernie hiatale et le mégaœsophage congénital.

Les maladies acquises sont essentiellement d’origine inflammatoire (œsophagite).

Le chat est particulièrement sujet aux sténoses d’origine médicamenteuse, après un traitement avec de la doxycyline ou de la clindamycine.
Plusieurs maladies extra-œsophagiennes ou systémiques peuvent s’accompagner d’une atteinte œsophagienne : les tumeurs médiastinales (par compression mécanique), la dysautonomie et la myasténie grave. Les tumeurs œsophagiennes sont rares, la plus fréquente est le carcinome épidermoïde.
Le volvulus mésentérique :
le comprendre et mener à bien
sa prise en charge
Authors: Cabon Quentin , Cachon Thibaut
Published: August 2024

Le volvulus mésentérique est une affection rare chez le chien et encore plus rare chez le chat. Elle est définie par la rotation des anses intestinales autour d’un pédicule vasculaire, le plus souvent l’artère mésentérique crâniale ou une artère jéjunale.

L’occlusion vasculaire qui s’ensuit a pour conséquence une nécrose ischémique de la paroi intestinale et une translocation bactérienne, responsables du développement d’un choc hypovolémique, toxique et septique. Le Berger allemand et le Pointer seraient prédisposés, tout comme les chiens souffrant de maladie intestinale chronique ou d’insuffisance pancréatique exocrine.

La présentation clinique est en général celle d’un syndrome d’abdomen aigu associé à un état de choc sévère.

La prise en charge initiale correspond à une fluidothérapie de choc, une analgésie adaptée ainsi qu’une antibiothérapie.

La confirmation diagnostique doit suivre rapidement ces manœuvres de réanimation et passe par la réalisation de nécessite des radiographies abdominales, mettant en évidence une dilatation aérique sévère des anses intestinales.

Le traitement chirurgical doit être entrepris le plus rapidement possible. La réduction du volvulus mésentérique est contre-indiquée sous peine de lésions de perfusion. Une entérectomie large avec ligature en masse du pédicule vasculaire est indiquée.

Le pronostic de cette affection reste très sombre. Une prise en charge diagnostique et chirurgicale précoce est impérative pour augmenter les chances de survie.
Traitement hygiénique de l’arthrose : place de la physiothérapie
Authors: Cléro Delphine , Rogalev Artem , Grandjean Dominique
Published: August 2024

L’utilisation de la physiothérapie dans la prise en charge de l’animal arthrosique est un atout pour améliorer les signes cliniques en limitant l’utilisation de traitement pharmacologique.

Disponible en médecine vétérinaire depuis une vingtaine d’années, elle comprend des techniques actives (basées sur le mouvement) ou passives se basant sur des techniques manuelles ou l’utilisation d’agents physiques. Chaque technique a ses objectifs propres, ses indications et ses contre-indications. La mise en place d’un programme de rééducation adapté à l’individu par un vétérinaire formé à ces techniques est un élément essentiel d’efficacité.

Dans la plupart des cas, la lutte contre la douleur est un élément clé de la prise en charge de l’animal arthrosique. Les traitements thermiques sont conseillés, et ne nécessitent pas toujours un matériel complexe. Lorsque l’analgésie est suffisante, la récupération du mouvement passe par une prise en charge de la raideur articulaire associée.
Cette prise en charge intègre des techniques manuelles, et instrumentales visant à favoriser l’assouplissement de l’articulation.

Les techniques actives sont indispensables pour lutter contre l’amyotrophie, et soutenir l’animal dans la reprise d’une activité motrice confortable. Cette reprise progressive est parfois réalisée dans le milieu aquatique, ce type d’exercice peut s’envisager en l’absence de matériel spécifique.
Le traitement chirurgical de l’arthrose
Authors: Cachon Thibaut , Livet Véronique
Published: August 2024

L’arthrose est une affection dégénérative du cartilage articulaire souvent secondaire à une anomalie identifiable de l’articulation chez le chien et le chat.

Le premier traitement chirurgical de l’arthrose est d’en limiter la progression. Pour cela, il convient de rechercher et de traiter une éventuelle lésion articulaire à l’origine de l’arthrose.

Par la suite, lorsqu’un simple traitement conservateur ne suffit pas, de nombreuses interventions s’offrent au vétérinaire.

Ces opérations doivent être adaptées à l’articulation atteinte, à l’importance de l’arthrose et à la douleur et au déficit fonctionnel observé.

Les principales interventions chirurgicales réalisées chez l’animal dans le cadre du traitement de l’arthrose sont :
Les chirurgies de resurfacing qui permettent de restaurer une surface portante, les chirurgies de déviation des forces qui ont pour but de changer les rapports biomécaniques de l’articulation afin de soulager la partie de l’articulation atteinte d’arthrose et de reporter les forces sur le compartiment sain, les chirurgies prothétiques qui sont le traitement chirurgical idéal d’une articulation arthrosique, et les chirurgies palliatives telles que les arthrodèses ou les arthroplasties.
L’arthrose chez le chat aujourd’hui
Authors: Fau Didier
Published: August 2024

L'arthrose est une affection fréquente chez le chat, particulièrement chez le sujet âgé mais elle est souvent méconnue car l'animal ne présente généralement pas une boiterie comme dans les autres espèces. Les principaux troubles sont des modifications du comportement et du mode de vie qui sont interprétés par le propriétaire comme découlant du vieillissement de leur animal.

L'examen clinique est difficile dans cette espèce et le diagnostic clinique un défi. Il repose sur un questionnement approprié du propriétaire portant sur les modifications constatées dans la mobilité, le niveau d'activité, le toilettage et le comportement général du sujet.

Le diagnostic est confirmé par la mise en évidence d'anomalies radiographiques : ostéophytes, enthésiophytes, spondylose.

Pour le traitement de la douleur arthrosique, diverses publications indiquent que le méloxicam est le médicament de choix chez le chat et peut être administré sur de longues périodes.

D'autres principes actifs peuvent être utilisés dans le cadre du traitement de la douleur chronique : gabapentine, tramadol. Souvent, le traitement est complété par un nutraceutique, l'enrichissement du cadre de vie ou par diverses mesures susceptibles d'améliorer la qualité de vie de l'animal.
Les nouveautés sur les biomarqueurs de l’arthrose
chez le chien
Authors: Boulocher Caroline , Henrotin Yves
Published: August 2024

Un biomarqueur est une caractéristique biologique qui est mesurée objectivement et évaluée comme indicateur de processus normaux ou pathologiques, ou de réponses pharmacologiques à une intervention thérapeutique. En médecine humaine, les biomarqueurs occupent le devant de la scène dans le contexte de la médecine personnalisée notamment dans le but de sélectionner le traitement optimal (ie. patients répondeurs).
Six catégories de biomarqueurs se distinguent ainsi en fonction de leur utilité, il s’agit de la classification BIPEDS : Burden of disease (sévérité de la maladie), Investigative (investigation), Prognostic (pronostique), Efficacy of intervention (efficacité de l’intervention) et Diagnostic (diagnostique) and Safety (identifiant les effets secondaires).

L’évaluation de la progression de l’arthrose repose actuellement exclusivement sur des critères anatomiques donnés par l’imagerie, en particulier la radiographie. Aussi, les premières modifications ne sont détectables qu’à un état avancé de l’affection.
Il n’est pas non plus possible de prédire l’évolution de l’arthrose à partir des outils diagnostiques actuels tandis que certaines arthroses évoluent rapidement et dramatiquement jusqu’à l’arthrodèse - ou pose de prothèse - alors que d’autres évoluent lentement.
Pour autant, combiner les biomarqueurs déjà existants permettrait d’améliorer la précision du pronostic d’évolution de la maladie chez l’homme et aider à identifier les patients à risque.

S’agissant d’une maladie d’un organe (l’articulation) impliquant l’os sous-chondral, la membrane synoviale, les ménisques et le cartilage, on peut disposer de marqueurs issus de protéines résidentes dans l’un de ces tissus. Les cytokines, enzymes et constituants de la matrice extra-cellulaire (MEC) du cartilage et de l’os sont autant de marqueurs potentiels du turnover de ces tissus disponibles pour la recherche.

En pratique clinique, les marqueurs de l’inflammation sont habituellement considérés comme bien corrélés à la synovite (inflammation de la membrane synoviale).
Les marqueurs de la dégradation cartilagineuse ont quant à eux une relation modérée à bonne avec les symptômes cliniques et les lésions radiographiques de l’arthrose, tandis que les marqueurs de métabolisme osseux semblent être des marqueurs de pronostic de progression de la maladie.
La nutrition de l’animal arthrosique
Authors: Cléro Delphine , Grandjean Dominique
Published: August 2024

La nutrition chez l’animal arthrosique est un élément essentiel pour soutenir les traitements pharmaceutiques mis en place. Le contrôle du poids de l’animal par un régime alimentaire adapté est un premier élément clé, favorisant le maintien d’un état général satisfaisant.

La composition de la ration (quantité et qualité des protéines, profil en acides gras polyinsaturés) doit être surveillée afin de répondre à la nécessité de lutter contre l’amyotrophie fréquemment associée à l’arthrose, et à l’inflammation chronique.

L’utilisation des acides gras polyinsaturés de la série des EPA (acide eicosapentaenoique) par une incorporation plus élevée dans la ration quotidienne, ou une supplémentation favorise de manière efficace la prévention et la lutte contre les phénomènes inflammatoires, concomitants au processus arthrosique.

Des nutriments possédant des objectifs thérapeutiques spécifiques peuvent être ajoutés avec succès au traitement pharmacologique et à l’adaptation de l’activité physique mis en place chez le chien arthrosique.

C’est le cas par exemple de l’association chondroïtine sulfate et glucosamine administrée en cure de 2 mois qui semble présenter un intérêt. Les preuves d’efficacité manquent encore pour de nombreuses molécules.

Dans l’avenir, la prise en charge de l’animal arthrosique ira vers une individualisation de plus en plus importante de la ration alimentaire, et notamment de sa composition.

En effet, les avancées en nutrigénomique montrent que la façon dont les gènes s’expriment est fortement impactée par l’alimentation de l’individu.

L’intégration de cet élément dans la ration de demain permettra de mieux prévenir, et probablement de ralentir la prise en charge des symptômes chez le chien arthrosique.
Prise en charge chirurgicale de lésions urétrales iatrogènes chez un chat
Authors: Teychené-Coutet Arnaud , Gaillard-Thomas Elodie , Giansetto Thomas , Giraud Lena , Palierne Sophie , Reynolds Brice
Published: August 2024

Cette observation clinique illustre la prise en charge d’une brèche urétrale iatrogène à la suite d’une tentative de cathétérisme vésical chez un chat souffrant d’obstructions urétrales récidivantes.
Une cicatrisation sur sonde a été réalisée en première intention.

Cela a nécessité un cathétérisme antérograde réalisé à la faveur d’une cystotomie pour guider le cathétérisme rétrograde à demeure.
Après cicatrisation de l’urètre, une persistance de la dysurie a motivé la réalisation d’une urétrographie en contraste positif qui a mis en évidence une sténose urétrale distale. Celle-ci a été traitée chirurgicalement par une urétrostomie périnéale, permettant d’éliminer la partie sténosée de l’urètre.
Comment organiser et conduire une visite d'élevage en élevage canin
Authors: Fontbonne Alain , Lévy Xavier
Published: August 2024

La visite d’élevage réglementaire vise à connaître les points forts et les points faibles d’une collectivité canine, à prévenir les risques sanitaires et à s’assurer que le bien être des chiens est optimal. Elle permet d’établir un règlement sanitaire personnalisé et adapté, qui aura des chances d’être appliqué ensuite.
Il est conseillé de préparer à l’avance cet audit en envoyant à l’éleveur un pré-questionnaire où il détaille son organisation quotidienne et ses pratiques. Le vétérinaire l’étudie avant de se rendre sur place et se fait ainsi une idée globale de l’élevage, identifie les éléments sur lesquels il devra être attentif lors de la visite et peut approfondir à l’avance des points techniques ou médicaux précis sur lesquels l’éleveur sollicite son aide.

La visite des locaux se déroule selon le principe de la « marche en avant ». Il convient de bien observer pour déceler les erreurs concernant la prophylaxie sanitaire ou la sectorisation des espaces et du matériel. Le but n’est pas de juger les pratiques, mais de les évaluer au mieux pour les faire progresser à court, à moyen et à long terme.
Après la visite, un compte-rendu détaillé est rédigé, il mentionne les points forts et les points faibles, la conformité à la réglementation, les risques sanitaires majeurs ou mineurs et le cas échéant, des remarques sur le bien-être des animaux et l’enrichissement du milieu. Une synthèse de ce compte-rendu est annexée au registre sanitaire.
Comment lutter contre les nuisibles en collectivité canine ou féline : insectes, acariens et rongeurs
Authors: Pierson Philippe
Published: August 2024

L’objectif de l’hygiène en élevage (pro/phylaxis) consiste à maintenir les agents pathogènes sous le seuil de dangerosité et à prévenir complètement l’intrusion de nuisibles.
En la matière, les éleveurs ne manquent pas de bon sens pratique et les moyens les plus simples sont souvent les plus efficaces.
Comprendre les mécanismes physiopathologiques de la douleur
Authors: Ferran Aude
Published: August 2024

La douleur a un rôle de protection fondamental en alertant sur les menaces et en permettant à l’individu de préserver son intégrité. Cependant, dans le contexte de la médecine et de la chirurgie vétérinaires, la douleur peut devenir néfaste en compromettant le bien-être de l’animal.

La douleur est une manifestation subjective difficile à définir qui dépend de l’activation de multiples structures, du tissu lésé jusqu’à l’encéphale. La perception de la douleur est modulée chez tous les individus par des systèmes de régulation endogènes. Un mécanisme physiologique d’inhibition de la douleur consiste à bloquer la transmission de l’influx nerveux au niveau de la moelle épinière avant d’atteindre l’encéphale.

A l’opposé, il existe aussi des mécanismes (physio-)pathologiques de sensibilisation locale ou centrale qui exacerbent la douleur et qui sont extrêmement difficiles à gérer médicalement une fois installés.

La compréhension des voies de transmission et de modulation de la douleur doit permettre de prévenir l’apparition de la douleur et surtout, l’installation de mécanismes pathologiques irréversibles tels que la sensibilisation centrale.

La connaissance des structures impliquées et des cibles pharmacologiques lors de douleurs aiguës ou chroniques doit aussi permettre un meilleur choix des traitements à mettre en place.
Prise en charge médicale de la douleur chez les bovins
Authors: Belbis Guillaume , Millemann Yves , Plassard Vincent
Published: August 2024

La douleur chez les animaux d’élevage est une problématique de plus en plus importante dans notre société. Sa prise en charge médicale lors d’affections douloureuses est désormais incontournable mais doit être réalisée sur des bases scientifiques solides tout en respectant la réglementation sur le médicament vétérinaire.

L'arsenal thérapeutique, relativement restreint, inclus les AINS, les anesthésiques locaux, les alpha-2 agonistes, la kétamine et le butorphanol (en appliquant la cascade).
Les utilisations de ces molécules lors de mammites, en obstétrique, lors d'atteinte oculaire ou lors d'affections chez le veau sont présentés, en faisant le point sur les preuves de leur efficacité dans ces troubles.
Prise en charge de la douleur lors de mammites chez les bovins
Authors: Berthelot Xavier
Published: August 2024

Définir le bien-être animal est chose complexe car il faut prendre en compte un ensemble de paramètres zootechniques, sanitaires et comportementaux ; il existe une relation très forte entre la santé et le bien-être des animaux.

Parmi les troubles de la santé, un consensus existe aujourd'hui pour considérer les mammites de la vache laitière comme des phénomènes douloureux.

La prise en charge de la douleur animale lors de mammite, même modérée, a fait l'objet de nombreuses études qui ont permis de proposer des protocoles thérapeutiques.
La prévention des mammites cliniques, essentiellement à réservoir environnementaux, passe par l'amélioration des conditions de logement et de confort des animaux.
The Quality of Life in Patients with Familial Mediterranean Fever and
Their Parents Perception
Authors: Ensari Esra , Akyol Onder Esra Nagehan , Bilac Oznur , Ertan Pelin
Published: August 2024

Background Familial Mediterranean fever (FMF) is a chronic disease
characterized by recurrent episodes of fever and polyserositis. This study aimed
to assess children’s quality of life (QoL), as reported by children and their
parents, and to compare the results according to clinical variables.

Material and Methods The study examined 107 children with FMF, evaluating
their demographic and genetic data, utilizing the Pediatric Quality of Life
Inventory (PedsQL) to assess QoL, and comparing scores based on disease
severity.

Results The severity of FMF is inversely correlated with QoL scores, with
mild cases having the highest scores (97±4), followed by moderate (76±11) and
severe cases (52±10.3) (p<0,001). Disease severity, treatment adherence,
healthcare utilization, genetic mutations, family income, and maternal age at
birth all significantly impact perceived quality of life in FMF patients
(p<0,001). Additionally, parents reported lower QoL for children with FMF who
experienced various adverse factors such as low family income, household
smoking, frequent attacks, hospitalizations, irregular medication use, and low
maternal education levels (p<0,001).

Conclusion Children’s daily activities, academic performance, and family
functioning are all significantly impacted by FMF. Physicians caring for
patients with FMF should be aware of the QoL changes in the management of these
patients. As a result, medical therapy, patient education, and indicators of
psychological and social support can all be offered more effectively.
Point-contact spectroscopy of Leggett modes in superconducting compounds with unconventional pairing
Authors: Krivoruchko V. N. , Tarenkov V. Yu.
Published: August 2024

Proximity-coupled nanostructures of conventional superconductors (SCs) and half-metallic ferromagnets (hmFs) are promising candidates as materials with unconventional superconductivity. The interrelated superposition of spin singlet-triplet and frequency even-odd superconducting condensates characterizes the superconducting state in such heterostructures. In a multi-band SC, the collective modes associated with the excitations of the relative phase between superconducting bands without perturbation of the Cooper pairs symmetry (Leggett modes) are allowed. In this report, we present the results of experimental investigations via the point-contact transport measurements of the Leggett-like collective excitations in the superconducting state of the nanocomposite of s-wave two-band superconductor MgB2 and half-metallic ferromagnet (La,Sr)MnO3. Two types of point contacts (PCs) have been used: the nanocomposite-nonmagnetic metal PCs and the nanocomposite–hmF PCs. The conductance equidistant peaks against the background of the gap structure were observed in both types of high-quality point junctions. Their distinctive feature was their period: two times shorter for the nanocomposite–hmF contacts compared to the nonmagnetic metal PCs. We attribute these spin-selective conductance periodic peaks to the relative phase Leggett’s excitations between “parents” MgB2 even-frequency singlet condensates and proximity-induced triplet superconducting condensates. The data obtained on the hmF PCs also demonstrate the features that may indicate a dynamic coupling between even-frequency condensates and odd-frequency gapless superconducting condensates.
Evidence of the inverse proximity effect in tunnel magnetic josephson junctions
Authors: Satariano R. , Volkov A. F. , Ahmad H. G. , Di Palma L. , Ferraiuolo R. , Iqbal Z. , Vettoliere A. , Granata C. , Montemurro D. , Parlato L. , Pepe G. P. , Tafuri F. , Ausanio G. , Massarotti D.
Published: August 2024

Magnetic Josephson junctions (MJJs) are a special class of hybrid systems where antagonistic correlations coexist, thus providing a key for advances in weak superconductivity, superconducting spintronics, and quantum computation. So far, the memory properties of MJJs have been mostly investigated in view of digital electronics and for spintronic devices at liquid-helium temperature. At the operating temperature of quantum circuits, a magnetic order can rise in a superconductor (S) at the S/ferromagnet (F) interface, i.e., the inverse proximity effect (IPE), thus leading to a significant modification of the magnetic field patterns in MJJs. In this work, we have carried out a comparative investigation of the magnetic behavior of tunnel MJJs with a strong ferromagnetic layer inserted in the layout of both Nb and Al JJs, respectively. The comparative analysis validates the crucial role of the temperature, the fundamental scaling energies of S/F coupling systems, and the transparency of the S/F interface. This investigation points out that the IPE is a key aspect to consider when designing tunnel MJJs operating well below 4 K and thus in the perspective of hybrid superconducting quantum architectures.
Plasma generator advances semiconductor chip manufacturing studies
Authors: Johnson-Groh Mara
Published: August 2024

An electron beam gun simplifies the experimental setup needed to investigate methods for improving extreme ultraviolet lithography for microchips.
Next-order correction to the Dirac exchange energy of the free electron gas in the thermodynamic limit and generalized gradient approximations
Authors: Corso Thiago Carvalho , Friesecke Gero
Published: August 2024

We derive the next order correction to the Dirac exchange energy for the free electron gas in a box with zero boundary conditions in the thermodynamic limit. The correction is of the order of the surface area of the box, and comes from three different contributions: (i) a real-space boundary layer, (ii) a boundary-condition-induced small shift of Fermi momentum and bulk density, and (iii) a long-range electrostatic finite-size correction. Moreover we show that the local density approximation, in addition to capturing the bulk term exactly, also produces a correction of the correct order but not the correct size. Generalized gradient approximation (GGA) corrections are found to be capable of capturing the surface term exactly, provided the gradient enhancement factor satisfies a simple explicit integral constraint. For current GGAs such as B88 and Perdew, Burke and Ernzerhof we find that the new constraint is not satisfied and the size of the surface correction is overestimated by about ten percent. The new constraint might thus be of interest for the design of future exchange functionals.
In situ x-ray imaging to understand subsurface behavior during continuous wave laser drilling
Authors: Gorgannejad Sanam , Martin Aiden A. , Chen Brian , Nicolino Jenny W. , Strantza Maria , Guss Gabriel M. , Forien Jean-Baptiste , Thampy Vivek , Liu Sen , Quan Peiyu , Tassone Christopher J. , Calta Nicholas P.
Published: August 2024

A limited understanding regarding the underlying dynamics and mechanisms of material removal during continuous wave laser drilling has presented significant challenges in achieving precision and process control. To address this, we employed high-fidelity, in situ synchrotron x-ray imaging to reveal previously unknown material behaviors during continuous wave laser drilling with power modulation. Our findings highlight that high-aspect ratio drill holes are achieved when the laser modulation frequency falls within the range of 8–12 kHz, provided that the laser average power and modulation amplitude levels meet the specified limits. Under these conditions, we identified a material removal mechanism driven by incremental accumulation of recoil pressure that gradually pushes material upward from deep within the substrate to the surface. This mechanism manifested as a low-frequency fluctuation in the vapor depression depth, resulting in periodic instances of material ejection. Furthermore, our study underscores that rapid expansion of the melt pool and the widening of the drill hole opening can impede effective material removal by redirecting energy from material ejection to increasing the melt pool size. This investigation contributes essential insights into the subsurface dynamics involved in the drilling of high-aspect ratio holes, furthering our fundamental understanding of this intricate process.
Cryogen-free modular scanning tunneling microscope operating at 4-K in high magnetic field on a compact ultra-high vacuum platform
Authors: Coe Angela M. , Li Guohong , Andrei Eva Y.
Published: August 2024

One of the daunting challenges in modern low temperature scanning tunneling microscopy (STM) is the difficulty of combining atomic resolution with cryogen-free cooling. Further functionality needs, such as ultra-high vacuum (UHV), high magnetic field (HF), and compatibility with μm-sized samples, pose additional challenges to an already ambitious build. We present the design, construction, and performance of a cryogen-free, UHV, low temperature, and high magnetic field system for modular STM operation. An internal vibration isolator reduces vibrations in this system, allowing for atomic resolution STM imaging while maintaining a low base temperature of ∼4 K and magnetic fields up to 9 T. Samples and tips can be conditioned in situ utilizing a heating stage, an ion sputtering gun, an e-beam evaporator, a tip treater, and sample exfoliation. In situ sample and tip exchange and alignment are performed in a connected UHV room temperature stage with optical access. Multisite operation without breaking vacuum is enabled by a unique quick-connect STM head design. A novel low-profile vertical transfer mechanism permits transferring the STM between room temperature and the low temperature cryostat.
Weak localization and magnetoresistance phenomena of hydrogen-annealed WO3 films
Authors: Kang Minho , Seo Jeongdae , Lee Jaehyun , Le Duc Duy , Yang Chan-Ho
Published: August 2024

We explore the electronic transport properties of hydrogenated epitaxial WO3 films. Ionized hydrogen not only generates an electron carrier but also acts as an impurity center, providing a useful approach to investigate a macroscopic quantum transport phenomenon of weak localization. Temperature dependent-resistivity and anomalous magnetoresistance results are analyzed based on Mott's variable range hopping and weak localization. From the model studies, the phase coherence length is estimated to have a temperature dependence of T −1.6 and is determined to vary from ∼22 nm at 80 K to ∼180 nm at 20 K. The length at 20 K is of a similar order of magnitude of film thickness, which requires a dimensional crossover between three-dimensional and two-dimensional localization.
Impact of non-reciprocal interactions on colloidal self-assembly with tunable anisotropy
Authors: Navas Salman Fariz , Klapp Sabine H. L.
Published: August 2024

Non-reciprocal (NR) effective interactions violating Newton’s third law occur in many biological systems, but can also be engineered in synthetic, colloidal systems. Recent research has shown that such NR interactions can have tremendous effects on the overall collective behavior and pattern formation, but can also influence aggregation processes on the particle scale. Here, we focus on the impact of non-reciprocity on the self-assembly of a colloidal system (originally passive) with anisotropic interactions whose character is tunable by external fields. In the absence of non-reciprocity, that is, under equilibrium conditions, the colloids form square-like and hexagonal aggregates with extremely long lifetimes yet no large-scale phase separation [Kogler et al., Soft Matter 11, 7356 (2015)], indicating kinetic trapping. Here, we study, based on Brownian dynamics simulations in 2D, an NR version of this model consisting of two species with reciprocal isotropic, but NR anisotropic interactions. We find that NR induces an effective propulsion of particle pairs and small aggregates (“active colloidal molecules”) forming at the initial stages of self-assembly, an indication of the NR-induced non-equilibrium. The shape and stability of these initial clusters strongly depend on the degree of anisotropy. At longer times, we find, for weak NR interactions, large (even system-spanning) clusters where single particles can escape and enter at the boundaries, in stark contrast to the small rigid aggregates appearing at the same time in the passive case. In this sense, weak NR shortcuts the aggregation. Increasing the degree of NR (and thus, propulsion), we even observe large-scale phase separation if the interactions are weakly anisotropic. In contrast, systems with strong NR and anisotropy remain essentially disordered. Overall, the NR interactions are shown to destabilize the rigid aggregates interrupting self-assembly and phase separation in the passive case, thereby helping the system to overcome kinetic barriers.
Effects of mass ratio and rotation speed on flow induced vibration of a rotating cylinder with two degrees of freedom
Authors: Amini Yasser , Zahed Iman , Mahini Mikaeil , Izadpanah Ehsan
Published: August 2024

Rotating cylinders submerged in the fluid have many practical applications such as offshore wind turbines and drilling pipes. These rotating cylinders are usually subjected to vortex-induced vibrations, and heat transfer has a great effect on their efficiency. Therefore, it is very important to investigate the heat transfer from the rotating cylinder undergoing vortex-induced vibrations. The present study investigates the flow-induced vibration (FIV) of a rotating circular cylinder, along with the related convective heat transfer, for various mass ratios (mr), rotating rates (α), and a range of reduced velocity (3.0 ≤ ur ≤ 15). The cylinder is modeled as a two-degree-of-freedom system, whereby it is free to oscillate both in the streamwise and transverse directions. The results indicate that the rotational motion of the cylinder significantly enhances the cylinder's displacements in both directions. Furthermore, the displacement amplitude in both directions decreases with an increase in mr. For higher reduced velocities, the displacement amplitude becomes constant. Also, it is observed that increasing mr leads to an improvement in heat transfer for high reduced velocities. Also, the maximum value of the Nusselt number is 15.25 for the non-rotating cylinder and 14 for the rotating cylinder with α=1. The FIV of a rotating circular cylinder exhibits several vortex patterns, including 2S, 2P, P + S, and 2T.
Evidence of non-isentropic release from high residual temperatures in shocked metals measured with ultrafast x-ray diffraction
Authors: Yang Hong , Armstrong Michael R. , Austin Ryan A. , Radousky Harry B. , Patel Akshat Hetal , Wei Tiwei , Goncharov Alexander F. , Mao Wendy L. , Granados Eduardo , Lee Hae Ja , Nam Inhyuk , Nagler Bob , Walter Peter , Belof Jonathan L. , Brown Shaughnessy B. , Prakapenka Vitali , Lobanov Sergey S. , Prescher Clemens , Holtgrewe Nicolas , Stavrou Elissaios , Grivickas Paulius V. , Gleason Arianna E.
Published: August 2024

Shock experiments are widely used to understand the mechanical and electronic properties of matter under extreme conditions. However, after shock loading to a Hugoniot state, a clear description of the post-shock thermal state and its impacts on materials is still lacking. We used diffraction patterns from 100-fs x-ray pulses to investigate the temperature evolution of laser-shocked Al–Zr metal film composites at time delays ranging from 5 to 75 ns driven by a 120-ps short-pulse laser. We found significant heating of both Al and Zr after shock release, which can be attributed to heat generated by inelastic deformation. A conventional hydrodynamic model that employs (i) typical descriptions of Al and Zr mechanical strength and (ii) elevated strength responses (which might be attributed to an unknown strain rate dependence) did not fully account for the measured temperature increase, which suggests that other strength-related mechanisms (such as fine-scale void growth) could play an important role in thermal responses under shock wave loading/unloading cycles. Our results suggest that a significant portion of the total shock energy delivered by lasers becomes heat due to defect-facilitated plastic work, leaving less converted to kinetic energy. This heating effect may be common in laser-shocked experiments but has not been well acknowledged. High post-shock temperatures may induce phase transformation of materials during shock release. Another implication for the study is the preservability of magnetic records from planetary surfaces that have a shock history from frequent impact events.
Correlation-enhanced short-time analysis of coherent structures for acoustic bursts in subsonic jets
Authors: Liu Qilin , Lai Huanxin
Published: August 2024

A correlation-enhanced event-driven decomposition (CEED) method is developed to analyze the coherent structure during the acoustic burst in subsonic jets. To sample the acoustic burst signal for the CEED, a conditional filter is proposed. The correlation between the acoustic burst signal and the signal from the flow field is introduced into the decomposition, to deal with the low signal-to-noise ratio issue between these two signals. Suitability for the subsonic jets is demonstrated for the CEED, based on validated large eddy simulation results. Then, the short-time evolution of the coherent structure is analyzed by the CEED. The results show that the sampled acoustic burst signal is intermittent. Its spectrum appears the same shape as that of the original signal. Thus, the acoustic burst is dominant in the sound radiation. The correlation is found to accelerate the convergence of the CEED. The leading mode of the CEED is shown able to represent the short-time evolution of the coherent structure clearly. During the acoustic burst, the leading mode appears as a train of puffs, and it presents three stages: (1) Two in-phase puffs enclose an anti-phase puff. These puffs move downstream with their size growing. (2) The anti-phase puff vanishes, while the two in-phase puffs merge into a large puff. The large puff forms a wavefront. (3) Three puffs form waves in sequence. Together, these waves compose a train of waves. The merging accelerates the puff into a supersonic state intermittently; therefore, the merging is responsible for the acoustic burst.
The flow control mechanism of trailing-edge Gurney flap on a 50°-swept delta wing in forced pitching
Authors: Tang Wenxuan , Liu Peiqing , Hu Tianxiang , Wang Yaping , Qu Qiulin , Qu Jingqi , Guo Hao , Akkermans Rinie A. D.
Published: August 2024

The flow control effect of the trailing-edge Gurney flap (TG) on the dynamic lift characteristics for a 50°-swept delta wing during large-amplitude pitching oscillations at various reduced frequencies (k = 0.072, 0.144, 0.287, and 0.575) was investigated via force, particle image velocity, and dye visualization measurements in a water channel facility. Numerical simulations were carried out to further understand the flow control mechanism of the TG in low and high reduced frequency cases (k = 0.072 and 0.575). It was found that as the reduced frequency increases, the lift increments brought by the TG are magnified and abated during the upstroke and downstroke processes, respectively. The breakdown of the leading-edge vortex (LEV) on the upper surface of the wing is promoted by the TG during the early stage of the pitching cycle. The lift enhancement being benefited by the TG is mainly contributed by the recovery of lower surface pressure along the trailing edge due to the blockage effect of TG, which also stimulates the spanwise flow and strengthens the LEV upon the upper surface. The significant lift increment contribution of the upper surface during the upstroke process can be maintained to higher angle of attack as the reduced frequency increases.
Physical origin of the anisotropic exchange tensor close to the first-order spin–orbit coupling regime and impact of the electric field on its magnitude
Authors: Heully-Alary Flaurent , Pradines Barthélémy , Suaud Nicolas , Guihéry Nathalie
Published: August 2024

This article follows earlier studies on the physical origin of magnetic anisotropy and the means of controlling it in polynuclear transition metal complexes. The difficulties encountered when focusing a magnetic field on a molecular object have led to consider the electric field as a more appropriate control tool. It is therefore fundamental to understand what governs the sensitivity of magnetic properties to the application of an electric field. We have already studied the impact of the electric field on the isotropic exchange coupling and on the Dzyaloshinskii–Moriya interaction (DMI). Here, we focus on the symmetric exchange anisotropy tensor. In order to obtain significant values of anisotropic interactions, we have carried out this study on a model complex that exhibits first-order spin–orbit coupling. We will show that (i) large values of the axial parameter of symmetric exchange can be reached when close to the first-order spin–orbit coupling regime, (ii) both correlated energies and wave functions must be used to achieve accurate values of the symmetric tensor components when the DMI is non-zero, and (iii) finally, an interferential effect between the DMI and the axial parameter of symmetric exchange occurs for a certain orientation of the electric field, i.e., the latter decreases in magnitude as the former increases. While DMI is often invoked as being involved in magneto-electric coupling, isotropic exchange and the symmetrical anisotropic tensor also contribute. Finally, we provide a recipe for generating significant anisotropic interactions and a significant change in magnetic properties under an electric field.
A comprehensive study on three typical photoacid generators using photoelectron spectroscopy and ab initio calculations
Authors: Jiang Yanrong , Cao Wenjin , Hu Zhubin , Yue Zhongyao , Bai Chunyuan , Li Ruxin , Liu Zhi , Wang Xue-Bin , Peng Peng
Published: August 2024

Conducting a comprehensive molecular-level evaluation of a photoacid generator (PAG) and its subsequent impact on lithography performance can facilitate the rational design of a promising 193 nm photoresist tailored to specific requirements. In this study, we integrated spectroscopy and computational techniques to meticulously investigate the pivotal factors of three prototypical PAG anions, p-toluenesulfonate (pTS−), 2-(trifluoromethyl)benzene-1-sulfonate (TFMBS−), and triflate (TF−), in the lithography process. Our findings reveal a significant redshift in the absorption spectra caused by specific PAG anions, attributed to their involvement in electronic transition processes, thereby enhancing the transparency of the standard PAG cation, triphenylsulfonium (TPS+), particularly at ∼193 nm. Furthermore, the electronic stability of PAG anions can be enhanced by solvent effects with varying degrees of strength. We observed the lowest vertical detachment energy of 6.6 eV of pTS− in PGMEA solution based on the polarizable continuum model, which prevents anion loss at 193 nm lithography. In addition, our findings indicate gas-phase proton affinity values of 316.4 kcal/mol for pTS−, 308.1 kcal/mol for TFMBS−, and 303.2 kcal/mol for TF−, which suggest the increasing acidity strength, yet even the weakest acid pTS− is still stronger than strong acid HBr. The photolysis of TPS+-based PAG, TPS+·pTS−, generated an excited state leading to homolysis bond cleavage with the lowest reaction energy of 83 kcal/mol. Overall, the PAG anion pTS− displayed moderate acidity, possessed the lowest photolysis reaction energy, and demonstrated an appropriate redshift. These properties collectively render it a promising candidate for an effective acid producer.