Communities in AMUR
Select a community to browse its collections.
Recent Submissions
Archaeometry and Archaeology of Levantine jars used in Western Galilee/Southern Phoenicia (Sha'ar-Ha'Amakim, Tell Keisan) between the Persian and the Late Roman period
(Bogucki Wydawnictwo Naukowe, 2017) Michniewicz, Jacek; Młynarczyk, Jolanta
The role of musical pitch in long-distance defensive signaling
(Wiley Periodicals LLC, 2025) Podlipniak, Piotr
Many species use conspicuous sound signaling as a defense strategy against conspecifics and heterospecifics. This has prompted some scholars to hypothesize that musical displays can serve as a defensive signaling mechanism. It has been suggested that to achieve this function, hominins may have used synchronized acoustic signals, which then became the roots of musical rhythm. Another important component of music—pitch—has been proposed to result either from other selective pressures or as a byproduct of certain biological constraints. This paper aims to add to the idea of the defensive function of music, by looking at the role of pitch matching in the longdistance deterrence of conspecifics between singing hominins. Since the production and recognition of musical pitch depend on many abilities, their evolution in the context of this possible defensive function is discussed. In particular, the emergence and role of culturally variable musical pitch elements as hallmarks of group identity are examined when considering selective pressures that occurred from increasing hominin social complexity. In contrast to current monofunctional explanations, this proposal highlights a possible reinforcement between other adaptive functions of musical pitch related to the hominin social niche, which ultimately created a synergistic loop and accelerated the evolution of musicality.
Percepcja długości pogłosu w salach o regulowanej akustyce
(2026) Błasiński, Łukasz; Kociński, Jędrzej. Promotor
Wprowadzenie - problem badawczy. Coraz większa świadomość słuchaczy oraz chęć zapewnienia jak najlepszej jakości doznań akustycznych widzom różnych wydarzeń kulturalnych, a także konieczność wykorzystania tych samych pomieszczeń do wydarzeń różnego rodzaju spowodowały powstanie różnych rozwiązań pozwalających na regulację parametrów akustycznych w salach koncertowych. Początkowo stosowano rozwiązania pasywne, wykorzystując różnego rodzaju tkaniny tłumiące skracające czas pogłosu, obecnie – w celu regulacji warunków akustycznych – wykorzystuje się skomplikowane systemy aktywne i zaawansowane algorytmy cyfrowego przetwarzania sygnałów. Mimo upływu ponad 100 lat od wprowadzenia czasu pogłosu jako pierwszego kwantyfikatora w akustyce wnętrz, wciąż nie ustalono jednoznacznej zależności pomiędzy parametrami obiektywnymi a subiektywną oceną długości pogłosu przez słuchaczy. Niektórzy autorzy wskazują na silne powiązania między subiektywną oceną a parametrami czasu pogłosu (RT, EDT), podczas gdy inni dowodzą, że wskaźniki te nie zawsze dobrze odzwierciedlają wrażenia słuchowe. W części prac podkreśla się rolę parametrów związanych z klarownością lub wczesnymi odbiciami, które mogą istotnie wpływać na odbiór pogłosu. Pojawiają się także badania, w których różni słuchacze odmiennie interpretują długość pogłosu dla tych samych warunków akustycznych. Cel. Niniejsza dysertacja poświęcona jest analizie wpływu systemów regulacji warunków akustycznych – zarówno pasywnych, jak i aktywnych – na właściwości pogłosowe pomieszczeń oraz percepcję właściwości akustycznych przez słuchaczy. Celem pracy było zidentyfikowanie zmian w charakterystykach pogłosowych wynikających z różnych rozwiązań technicznych oraz określenie ich znaczenia dla percepcji słuchowej. Pomiary w salach koncertowych i eksperymenty psychoakustyczne umożliwiły zarówno weryfikację skuteczności systemów wspomagania akustyki, jak i pogłębioną analizę percepcji pogłosowości. Analizie poddano zarówno obiekty wyposażone w elektroniczne systemy wspomagania akustyki, umożliwiające elastyczne kształtowanie warunków odsłuchowych, jak i sale wykorzystujące wyłącznie pasywne metody regulacji parametrów akustycznych. Takie podejście umożliwiło wszechstronną ocenę skuteczności poszczególnych rozwiązań i pozwoliło na porównanie ich wpływu na obiektywne i subiektywne aspekty akustyki pomieszczeń. Metodyka. W pracy przyjęto perspektywę trójwymiarową, obejmującą przegląd literatury przedmiotu, analizę obiektywnych pomiarów akustycznych oraz eksperymenty psychoakustyczne. Pierwszym celem było zidentyfikowanie zmian w charakterystykach pogłosowych wynikających z zastosowania różnych rozwiązań technicznych, a nadrzędnym określenie, na ile zmiany te mają znaczenie z punktu widzenia percepcji słuchowej odbiorców. Dzięki szczegółowym pomiarom wykonanym w rzeczywistych salach koncertowych możliwa była weryfikacja skuteczności działania systemów regulacji akustyki, natomiast przeprowadzone w warunkach kontrolowanych eksperymenty psychoakustyczne pozwoliły na dogłębną analizę percepcji pogłosowości oraz zrozumiałości mowy na podstawie rzeczywistych materiałów dźwiękowych. Część teoretyczna (A) stanowi przegląd zagadnień akustyki wnętrz, ze szczególnym uwzględnieniem sal koncertowych i obiektów wielofunkcyjnych. Omówiono rozwój dyscypliny, aktualne metody badawcze i pomiarowe oraz kluczowe parametry akustyczne w kontekście funkcji użytkowych. Przeanalizowano również literaturę przedmiotu, w tym najważniejsze badania dotyczące relacji między właściwościami fizycznymi a subiektywnym odbiorem przez słuchaczy. Część empiryczna (B) skupia się na analizie obiektywnych parametrów akustycznych wnętrz z aktywną i pasywną regulacją pogłosowości, bazując na szerokim materiale pomiarowym z sal koncertowych. Wyniki zestawiono z klasycznymi danymi referencyjnymi, co pozwoliło zidentyfikować typowe schematy działania poszczególnych systemów oraz stanowiło podstawę dalszych badań percepcyjnych. Część eksperymentalna (C) obejmuje weryfikację wpływu modyfikacji warunków akustycznych na percepcję pogłosowości i zrozumiałość mowy. W części tej opisano 11 przeprowadzonych eksperymentów badawczych, w których wykorzystano precyzyjnie przygotowany materiał dźwiękowy, pozwalający na manipulację wartościami wybranych parametrów akustycznych. Uczestnicy oceniali próbki odzwierciedlające warunki akustyczne rzeczywistych sal koncertowych, a zgromadzone dane zostały poddane szczegółowej analizie statystycznej. Analiza ta pozwoliła zidentyfikować zależności pomiędzy obiektywnymi, fizycznymi parametrami akustycznymi a subiektywnymi ocenami słuchaczy, co umożliwiło określenie percepcyjnej czułości na zmiany poszczególnych właściwości akustycznych. Wyniki. Rezultaty przeprowadzonych eksperymentów jednoznacznie wskazują, że percepcja długości pogłosu w salach z systemami RES znacząco różni się od percepcji w przestrzeniach bez regulacji lub z rozwiązaniami pasywnymi. Zarówno dobór parametrów najsilniej powiązanych z percepcją długości pogłosu, jak i ich znaczenie dla oceny subiektywnej, zależą od zastosowanego systemu regulacji oraz trybu pogłosu. W salach z RES obserwuje się większe znaczenie parametrów związanych z klarownością i zrozumiałością mowy oraz odmienność w kierunkach korelacji klasycznych wskaźników, takich jak EDT, w porównaniu z salami bez aktywnej regulacji. Wnioski. Identyfikacja parametrów najlepiej skorelowanych z percepcją długości pogłosu, takich jak RT20 oraz C80, pozwala na lepsze dostosowanie ustawień systemów aktywnych do oczekiwanych efektów akustycznych. Zwrócono jednak uwagę, że w niektórych scenariuszach pomiarowych istotny okazał się także parametr EDT, co wskazuje na potrzebę monitorowania zarówno parametrów związanych z fazą późną, jak i z wczesnym przebiegiem zaniku energii. Wyniki eksperymentów pokazały również, że niektóre ustawienia RES mogą prowadzić do spadku jednorodności akustycznej, co powinno być uwzględniane przy projektowaniu i strojeniu systemów. Wnioski płynące z pracy podkreślają praktyczne znaczenie zarówno obiektywnych parametrów akustycznych, jak i ich odbioru słuchowego w zastosowaniach inżynierskich i projektowych. Wyniki te stanowią kolejny krok w procesie naukowego poszukiwania relacji między parametrami pomiarowymi a subiektywną percepcją dźwięku w pomieszczeniach, która mimo wieloletnich badań wciąż pozostaje kluczowym wyzwaniem dla akustyków i projektantów. Ostateczną miarą jakości akustyki pozostaje bowiem odbiór subiektywny słuchacza, dla którego decydujące są indywidualne wrażenia towarzyszące przebywaniu w danym miejscu i odbiorowi prezentowanych utworów, niezależnie od wartości uzyskanych w pomiarach technicznych.
Background: Growing listener awareness and the desire to provide the best possible acoustic experience for audiences at various cultural events, coupled with the need to use the same rooms for different types of events, have led to the development of solutions for adjusting concert hall acoustics. Initially, passive solutions employing various types of soundabsorbing fabric were used to reduce reverberation time. Nowadays, complex active systems and advanced digital signal processing algorithms are employed to regulate acoustic conditions. Despite more than 100 years having passed since reverberation time was introduced as the first quantifier in interior acoustics, a clear relationship has yet to be established between objective parameters and listeners' subjective assessment of reverberation length. While some authors emphasise the strong links between subjective assessment and reverberation time parameters (RT, EDT), others argue that these indicators do not always accurately reflect auditory impressions. Some studies emphasise the role of parameters related to clarity or early reflections, which can significantly affect perception of reverberation. Furthermore, there are studies in which different listeners interpret the same acoustic conditions differently in terms of reverberation time. Aim of the study: This dissertation analyses the impact of acoustic control systems (both passive and active) on the reverberation properties of rooms, and how these properties are perceived by listeners. The work aimed to identify changes in reverberation characteristics resulting from various technical solutions, and determine their significance for auditory perception. Measurements in concert halls and psychoacoustic experiments verified the effectiveness of acoustic support systems and enabled an in-depth analysis of reverberation perception. The analysis covered facilities with electronic acoustic support systems that enable flexible shaping of listening conditions, as well as halls that use passive methods of acoustic parameter control only. This approach allowed for a comprehensive evaluation of the effectiveness of the individual solutions and a comparison of their impact on objective and subjective aspects of room acoustics. Methodology: The study took a three-dimensional approach, incorporating a literature review, analysis of objective acoustic measurements and psychoacoustic experiments. The primary objective was to identify changes in reverberation characteristics resulting from various technical solutions. The overarching objective was to determine the significance of these changes from the perspective of audience auditory perception. Detailed measurements taken in real concert halls verified the effectiveness of acoustic control systems, and psychoacoustic experiments conducted under controlled conditions enabled an in-depth analysis of reverberation perception and speech intelligibility based on real sound materials. The theoretical section (A) provides an overview of interior acoustics, with a particular focus on concert halls and multifunctional facilities. It discusses the development of the discipline, current research and measurement methods, and key acoustic parameters in the context of functional use. The literature on the subject is analysed, including the most important studies on the relationship between physical properties and listeners' subjective perception. The empirical section (B) focuses on analysing the objective acoustic parameters of interiors with active and passive reverberation control, based on extensive measurement data from concert halls. These results were compared with classic reference data to identify typical operational patterns of individual systems, forming the basis for further perceptual research. Part C (the experimental section) verifies the impact of acoustic modifications on the perception of reverberation and speech intelligibility. It describes 11 research experiments that used precisely prepared sound material to allow the manipulation of selected acoustic parameters. Participants evaluated samples reflecting the acoustic conditions of real concert halls, and the collected data were subjected to detailed statistical analysis. This analysis revealed correlations between objective acoustic parameters and subjective listener evaluations, enabling the determination of perceptual sensitivity to changes in individual acoustic properties. Results: The results of the experiments clearly demonstrate that the perception of reverberation time differs significantly between rooms with and without RES systems, or with passive solutions. The parameters most strongly associated with the perception of reverberation time, and their significance for subjective assessment, depend on the control system and reverberation mode used. In rooms with RES, parameters related to speech clarity and intelligibility are more important, and the correlation directions of classic indicators such as EDT differ compared to rooms without active control. Conclusions: Identifying the parameters that best correlate with the perception of reverberation time, such as RT20 and C80, enables more precise adjustment of active system settings to achieve the desired acoustic effects. However, it was noted that, in some measurement scenarios, the EDT parameter was also significant, indicating the need to monitor both late- and early-phase energy decay parameters. The results of the experiments also showed that some RES settings can decrease acoustic homogeneity, a factor that must be considered when designing and tuning systems. The conclusions drawn from this study emphasise the practical importance of objective acoustic parameters and their auditory perception in engineering and design applications. These results represent another step in the scientific investigation of the relationship between measurement parameters and the subjective perception of sound in rooms. Despite many years of research, this remains a key challenge for acousticians and designers. Ultimately, the subjective perception of the listener remains the ultimate measure of acoustic quality, as their individual impressions and perception of the presented works in a given place are decisive, regardless of the values obtained in technical measurements.
Wyznaczenie właściwości fizycznych i dynamicznych planetoid zaobserwowanych przez misję Gaia
(2024) Dziadura, Karolina; Bartczak, Przemysław. Promotor; Oszkiewicz, Dagmara. Promotor pomocniczy
Niniejsza rozprawa doktorska poświęcona jest złożoności astrometrii planetoid, wyznaczaniu ich rozmiarów, gęstości, orbit oraz subtelnych niegrawitujących efektów orbitalnych. Głównym celem badania było określenie rozmiarów planetoid na podstawie danych z zakryć gwiazdowych oraz stworzenie efektywnej metody wykorzystania danych Gaia DR2 i DR3 do określenia efektu Jarkowskiego dla planetoid.
Gaia nie tylko poprawia jakość naziemnej i satelitarnej astrometrii planetoid, wykorzystując swój precyzyjny katalog gwiazd do redukcji astrometrycznej, ale również dostarcza obszernych danych astrometrycznych samych planetoid. Dane te zostały włączone do obliczeń orbit wraz z danymi radarowymi z JPL Horizon oraz danymi naziemnymi i satelitarnymi z MPC. Ponadto, zweryfikowano i wykorzystano nowy, bardziej precyzyjny model ważenia astrometrii oraz zastosowano nowe metody weryfikacji do sprawdzania wyników.
Badanie skupiło się również na stworzeniu bardziej złożonej metody wykorzystania danych z zakryć, w tym ich niepewności, do określenia rozmiarów planetoid.
This doctoral thesis explores the complexity of asteroid astrometry, the process of orbit determination, and non-gravitational effects. The main objective of the research was to determine the asteroid sizes from the occultation data and create an efficient approach to utilize the Gaia DR2 and DR3 data for the determination of the Yarkovsky effect of asteroids
Gaia not only enhances the quality of group-based and satellite asteroid astrometry by applying its precise stellar catalog for astrometry reduction but also provides a large number of asteroid astrometry data itself. These data were incorporated into the orbit computation along with radar data from the JPL Horizon and ground-based and satellite data from the MPC. Moreover, the research verified and used a new, more precise weighting scheme for astrometry and new verification methods to cross-check the results.
The study also focused on the creation of a more complex approach to utilise the occultation data including its uncertainties for the determination of the asteroid sizes.
Ultimately, the analysis of the Yarkovsky effect on asteroids allowed for the determination of their densities, providing crucial parameters for understanding the physical properties and evolution of these minor celestial bodies
Własności antybiotyku (ciprofloksacyny) uwięzionego w nanotubach węglowych. Właściwości antybakteryjne układu
(2024) Przybylska, Natalia; Śliwińska-Bartkowiak, Małgorzata. Promotor; Kościński, Mikołaj. Promotor
W pracy przedstawiono właściwości wodnego roztworu ciprofloksacyny zaadsorbowanego w jednościennych nanorurkach węglowych (SWCNTs) oraz w matrycach porowatych (SBA15 i MCM41). Zbadano wpływ rozmiaru nanorurek i ich struktury na oddziaływania z wodnym roztworem leku. Charakterystyka układu ciprofloksacyna – nanorurki węglowe pozwoliły na zbadanie ich wpływu na bakterie E. Coli. W małych porach o wymiarach nanometrów, ze względu na silny wpływ sił powierzchniowych i zmniejszoną wymiarowość układu, zachowanie układu jest inne niż w skali makroskopowej.
Działanie ciprofloksacyny zaadsorbowanej w nanorurkach węglowych jest wydłużone, a zmniejszenie się adhezji bakterii powoduje zwiększenie działania antybakteryjnego. Antybiotyk zaadsorbowany w nanorurkach węglowych działa na większą ilość bakterii E. Coli, gdyż SWCNTs odrywają bakterie tworzące biofilmu umożliwiając skuteczniejsze działanie antybiotyku. W przypadku potraktowania bakterii nanorurkami z ciprofloksacyną proces destrukcji ścian komórkowych wydłuża się, a jednościenne nanorurki węglowe aglomerują się wokół mikrobów.
This thesis presents the properties of an aqueous solution of ciprofloxacin adsorbed in single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) and in porous matrices. (SBA15 i MCM41).
The influence of the size of nanotubes and their structure on interactions with an aqueous solution of the drug was investigated. The characterization of the ciprofloxacin-carbon nanotube system allows for studying its effects on E. coli bacteria.
In small nanometer-sized pores, due to the strong influence of surface forces and the reduced dimensionality of the system, the behavior of the system is different from the macroscopic scale. Ciprofloxacin adsorbed in carbon nanotubes has a longer-term effect, and the decreased bacterial adhesion leads to an increase in antibacterial activity. The antibiotic adsorbed in carbon nanotubes affects E. Coli, as SWCNTs detach biofilm-forming bacteria, allowing the antibiotic to kill bacteria more effectively. When microbes are treated with ciprofloxacin confined in nanotubes, the process of cell wall destruction is prolonged, and the single-walled carbon nanotubes agglomerate around the bacteria.
Spinowo-orbitalne efekty transportowe w dwuwymiarowym gazie elektronowym z wybranymi formami oddziaływań Rashby i Dresselhausa
(2024) Krzyżewska, Anna; Dyrdał, Anna. Promotor
Postęp w miniaturyzacji urządzeń elektronicznych wymaga głębszego zrozumienia zjawisk fizycznych zachodzących na poziomie mikroskopowym. Stąd badane są układy o niskiej wymiarowości, takie jak cienkie warstwy, traktowane jako struktury dwuwymiarowe (2D). Obiecującym obszarem w tej dziedzinie jest spintronika, której kluczowym zagadnieniem jest oddziaływanie typu spin-orbita, wpływające na zjawiska transportowe, takie jak efekty Halla czy polaryzacja spinowa.
W pracy doktorskiej badano właściwości transportowe układów 2D z oddziaływaniem spinowo-orbitalnym typu Rashby i Dresselhausa, ze szczególnym uwzględnieniem ich form kubicznych. W tym celu wykorzystano metody teorii pola w fizyce ciała stałego, w szczególności formalizm funkcji Greena z podejściem diagramowym. Badany układ, dwuwymiarowy gaz elektronowy, jest wykorzystywany do modelowania heterostruktur półprzewodnikowych oraz interfejsów i powierzchni tlenków perowskitowych. W ramach rozprawy rozważana jest nierównowagowa polaryzacja spinowa wywołana polem elektrycznym, anomalny i spinowy efekt Halla, a także nieliniowe zjawiska transportowe, takie jak nieliniowy efekty Halla czy biliniowy magnetoopór. Analizowane są także efekty termoelektryczne: anomalny efekt Nernsta oraz polaryzacja spinowa wywołana gradientem temperatury.
Technological advances in electronic miniaturization have driven the need for a deeper insight into microscopic physical phenomena. This has led to the study of low-dimensional systems, such as thin layers that can be considered two- dimensional structures. A promising field in this area is spintronics, whose one of the most promising concept is spin- orbit interaction. This interaction impacts transport phenomena such as the anomalous Hall effect, the spin Hall effect, and spin polarization.
The dissertation investigates the transport properties of two- dimensional systems with Rashba and Dresselhaus types of spin-orbit interaction (SOI), focusing primarily on their cubic forms. Advanced field theory methods in solid-state physics, particularly Green's functions formalism with a diagrammatic approach, are utilized. The investigated system, a two-dimensional electron gas, is used to model semiconductor heterostructures and interfaces or surfaces of perovskite oxides. The dissertation examines non-equilibrium spin polarization induced by an external electric field, the anomalous and spin Hall effects, as well as nonlinear transport phenomena such as the nonlinear Hall effect and bilinear magnetoresistance. Thermoelectric effects, including the anomalous Nernst effect and thermally-induced spin polarization, are also investigated.
Układy samoorganizujące na bazie surfaktantów polimerycznych i formulacji lipidowych, charakterystyka oraz zastosowanie do tworzenia stabilnych kompleksów z kwasami nukleinowymi
(2024) Polańska, Żaneta; Kozak, Maciej. Promotor; Pietralik-Molińska, Zuzanna. Promotor
Terapia genowa to szczególna gałąź współczesnej medycyny, pozwalająca na leczenie chorób na poziomie genów, a kluczem do jej skuteczności jest opracowanie wydajnych i bezpiecznych nośników materiału genetycznego. Dobrym kandydatem na niewirusowy nośnik są kationowe surfaktanty trimeryczne, które ze względu na zwielokrotniony ładunek elektryczny i liczbę łańcuchów alkilowych, wykazują zdecydowanie lepsze właściwości od swoich monomerycznych odpowiedników. Potencjalną cytotoksyczność nośników na bazie surfaktantów trimerycznych można zredukować poprzez wprowadzenie do lipidów, które naturalnie występują w błonach biologicznych. Co więcej, dodatek lipidów może również poprawić wydajność transfekcji do komórek żywych.
Głównym celem pracy było otrzymanie i charakterystyka systemów na bazie kationowych surfaktantów trimerycznych i formulacji lipidowych pod kątem ich potencjalnego zastosowania jako niewirusowych nośników do terapii genowej. W pracy badano układy na bazie surfaktantów trimerycznych (różniących się częścią polarną), formulacji lipidowych i DNA o różnej długości.
Otrzymane wyniki potwierdziły potencjał aplikacyjny proponowanych systemów na bazie surfaktantów trimerycznych i formulacji lipidowych jako niewirusowych nośników, także pozwoliły wytypować najbardziej obiecujące układy do dalszych badań pod kątem ich zastosowania.
Gene therapy is a novel form of modern medicine that allows the treatment of diseases at the gene level. The key to its effectiveness lies in the development of efficient and safe carriers of genetic material. A promising candidates for a non-viral carriers are cationic trimeric surfactants, which, due to their multiplied electric charge and the number of alkyl chains, exhibit far better properties than their monomeric counterparts. A potential cytotoxicity of carriers based on trimeric surfactants can be reduced by adding lipids, which naturally occur in biological membranes. Moreover, the addition of lipids can also improve the efficiency of transfection efficiency into living cells
The primary goal of this study was to obtain and characterize systems based on cationic trimeric surfactants and lipid formulations for their potential use as non-viral carriers in gene therapy. In this research, systems consisting of trimeric surfactants (differing in their polar parts), lipid formulations and DNA of various lengths were studied.
The results confirmed the potential application of the proposed systems, based on trimeric surfactants and lipid formulations, as non-viral carriers. The study also identified the most promising systems for further investigation regarding their practical use.
Stan podstawowy skończonych układów spinowych opisywanych modelem Heisenberga w obecności oddziaływań konkurujących. Model kwantowy oraz granica klasyczna
(2024) Jaśniewicz-Pacer, Katarzyna; Florek, Wojciech. Promotor
Badanie modeli magnesów jednomolekułowych jest niezwykle istotne ze względu na ich możliwe w wielu obszarach: od spintroniki do nanomedycyna. Niniejsza rozprawa poświęcona jest analizie wpływu oddziaływań konkurujących na właściwości stanu podstawowego. W szczególności, weryfikowana jest możliwość wystąpienia stanu podstawowego charakterystycznego dla układu bez oddziaływań konkurujących w układach, w których takie oddziaływania są obecne. Szersza analiza obejmuje sporządzenie swoistego „diagramu fazowego” dla całego zakresu parametrów hamiltonianu.
Praca dotyczy dwóch heterogenicznych układów:
• centrowanych wielokątów o parzystej liczbie wierzchołków, w których występują
naprzemienne sprzężenia najbliższych sąsiadów;
• wielokątów (o liczbie wierzchołków podzielnej przez cztery) z alternującymi sprzężeniami drugich sąsiadów.
W obu przypadkach badany jest kwantowy model Heisenberga oraz jego granica klasyczna, a jako punkt odniesienia rozpatrywany jest także odpowiedni model Isinga. Wszystkie modele są charakteryzowane przez dwie całki wymiany, α oraz β, dobrane w taki sposób, ze oddziaływania konkurujące występują, gdy α > 0 lub β > 0. Wspomniany wcześniej diagram fazowy jest zatem sporządzany w płaszczyźnie α β.
Rozpatrywane układy oraz stosowane metody badania są krótko omówione w Rozd. 2. W kolejnych rozdziałach analizowane są poszczególne modele wskazane powyżej. We wszystkich przypadkach obserwujemy wystąpienie dobrze określonego zakresu parametrów, w którym występują oddziaływania konkurujące (α > 0 i/lub β > 0), a mimo to w przypadku modelu Isinga stan podstawowy jest niezdegenerowany, konfiguracja o najniższej energii w modelu klasycznym jest nadal kolinearna, a stan podstawowy modelu Heisenberga zachowuje spin całkowity oraz symetrie. Wykazano, ze podstawowe wartości krytyczne są ze sobą związane (tzn. te dla modelu Isinga są dwukrotnie wyższe niż w pozostałych modelach) i zależą od stosunku liczb spinowych w rozpatrywanym układzie. Powyżej wartości krytycznych większość układów zachowuje się w oczekiwany i niejako standardowy sposób:
• W przypadku modelu Isinga obserwujemy znaczny wzrost degeneracji stanu podstawowego;
• Układ kwantowy wykazuje ściśle określona sekwencje stanów podstawowych przy wzrastających wartościach parametru α > 0 i/lub β > 0;
• W granicy klasycznej katy miedzy wektorami zmieniają się w sposób ciągły, dążąc do (ale nie osiągając) całkowicie antyferromagnetycznej konfiguracji. Wyjątek stanowi klasyczny układ spinów z alternującymi sprzężeniami drugich sąsiadów.
W pewnym zakresie parametrów zmiana katów pomiędzy wektorami spinowymi odbywa się w sposób skokowy, a w pełni antyferromagnetyczna konfiguracja dwóch podukładów jest osiągana dla skończonych wartości parametrów α; β lezących powyżejhiperboli α β = c 2¦n, gdzie współrzędne (cn; cn) wierzchołka hiperboli rosną wraz ze zwiększaniem układu (wzrostem liczby n). We wszystkich przypadkach sporządzone zostały odpowiednio „diagramy fazowe”, których analiza pozwala na wskazanie krytycznych wartości parametrów. Pomimo tego, ze modele są bardzo uproszczone (całkowicie izotropowe, bez zewnętrznego pola magnetycznego itp.), to wyznaczenie tych wartości pozawala określić, czy parametry aktualnie badanego układu rzeczywistego magnesu jednomolekułowego) są blisko tych linii i punktów krytycznych. W takiej sytuacji niewielka zmiana parametrów układu (np. otrzymanych w procedurze dopasowania modelu do wyników eksperymentu) może powodować istotne zmiany w przewidywanych właściwościach układu. Wyniki otrzymane w trakcie realizacji rozprawy wskazują również kilka problemów, które wymagają dokładniejszej analizy wykraczającej poza zakres niniejszej rozprawy. W szczególności dotyczy to występowania niewielkich obszarów w diagramach fazowych, gdzie zachowanie się stanu podstawowego jest wyraźnie różne od przebiegu linii krytycznych dla relatywnie bliskich innych wartości parametrów.
The study of single-molecule magnet models is extremely important due to their possible use in many areas: from spintronics to nanomedicine. This dissertation is devoted to the analysis of the influence of competing interactions on the properties of the ground state. In particular, the possibility of the occurrence of the ground state characteristic for a system without competing interactions in systems where such interactions are present is verified. A broader analysis includes the preparation of a specific “phase diagram” for the entire range of Hamiltonian parameters.
The work concerns two heterogeneous systems:
• centered polygons with an even number of vertices, in which there are alternating couplings of the nearest neighbors;
• polygons (with the number of vertices divisible by four) with alternating couplings of the second neighbors.
In both cases, the quantum Heisenberg model and its classical limit are studied, and the corresponding Ising model is also considered as a reference point. All models are characterized by two exchange integrals, α and β, chosen in such a way that competing interactions occur when α > 0 or β > 0. The previously mentioned phase diagram is therefore drawn in the α _ plane. The systems considered and the applied methods of investigation are briefly discussed in Chapter 2.
In the following chapters, the individual models indicated above are analyzed. In all cases, we observe the occurrence of a well-defined range of parameters in which competing interactions occur (α > 0 and/or β > 0), and yet in the case of the Ising model the ground state is non-degenerate, the lowest energy configuration in the classical model is still collinear, and the ground state of the Heisenberg model preserves the total spin and symmetry. It has been shown that the fundamental critical values are related (i.e. those for the Ising model are twice as high as in the other models) and depend on the spin number ratio in the system under consideration. Above the critical values, most systems behave in an expected and in some measure standard way:
• In the case of the Ising model, we observe a significant increase in the degeneracy of the ground state;
• The quantum system exhibits a strictly defined sequence of ground states with increasing values of the parameter α > 0 and/or β > 0;
• In the classical limit, the angles between the vectors change continuously, approaching
(but not reaching) a completely antiferromagnetic configuration. The exception is the classical spin system with alternating second-neighbor couplings.
In a certain range of parameters, the change of angles between spin vectors takes place in a stepwise manner, and a fully antiferromagnetic configuration of two subsystems is achieved for finite values of parameters α , β lying above the hyperbola α β = c 2¦n where the coordinates (cn; cn) of the hyperbola vertex increase with the increase in the system size (increase in the number n). In all cases, appropriate “phase diagrams” were prepared, the analysis of which allows to indicate the critical values of the parameters. Despite the fact that the models are very simplified (completely isotropic, without an external magnetic field, etc.), determining these values allows to determine whether the parameters of the currently studied system (a real single-molecule magnet) are close to these lines and critical points. In such a situation, a small change in the parameters of the system (e.g. obtained in the procedure of fitting the model to the experimental results) can cause significant changes in the predicted properties of the system.
The results obtained during the dissertation also indicate several problems that require more detailed analysis beyond the scope of this dissertation. In particular, this
concerns the occurrence of small areas in phase diagrams, where the behavior of the ground state is clearly different from the course of critical lines for relatively close
other parameter values.
Krzywe fazowe planetoid przy użyciu gęstych naziemnych krzywych zmian blasku i danych z przeglądów nieba
(2024) Wilawer, Emil; Kryszczyńska, Agnieszka. Promotor
Streszczenie pracy w jęz. polskim (max 1400 znaków) Badanie planetoid jest kluczowe dla zrozumienia procesów formowania i ewolucji Układu Słonecznego oraz innych systemów planetarnych. Analiza krzywych fazowych pomaga określić właściwości takie jak rozmiar, albedo, cechy powierzchniowe oraz skład dla tych obiektów. Tradycyjne krzywe fazowe z gęstych obserwacji naziemnych są wysokiej jakości, ale kosztowne i czasochłonne, co ogranicza liczbę badanych planetoid (Oszkiewicz et al., 2021). Rzadkie dane z przeglądów nieba, takich jak Gaia i ATLAS, oferują obszerne pomiary fotometryczne, ale brakuje im rozdzielczości czasowej, aby teo typu dane były wystarczajace do skonstruowania dobrej jakości krzywych fazowych. W tej rozprawie opracowałem metodę łączącą gęste dane naziemne z rzadkimi danymi z przeglądów nieba w celu uzyskania wysokiej jakości krzywych fazowych (Wilawer et al., 2022; Wilawer et al., 2024).Gaia, mimo że nie jest dedykowana do obserwacji planetoid, dostarcza liczne pomiary fotometryczne dobrej jakości dla tysięcy obiektów. Korzystając z katalogu Gaia DR2 połączonego z gęstymi obserwacjami naziemnymi, określiłem okresy rotacji planetoid i stworzyłem złożone krzywe zmian blasku. Gęste dane naziemne pomogły określić kształt krzywych zmian blasku, a skalibrowane rzadkie dane z Gaia DR2 zostały poddane korekcie na amplitudę, co umożliwiło umieszczenie ich na odpowiednim miejscu na krzywej fazowej. Metoda ta umożliwiła określenie parametru nachylenia (3 krzywej fazowej dla kilkudziesięciu obiektów, pokazując poprawę w stosunku do wykorzystania tylko danych rzadkich oraz dając wyniki zgodne z literaturą.
W kolejnym badaniu połączyłem dane naziemne z danymi z przeglądu nieba ATLAS, prowadzonego w dwóch szerokopasmowych filtrach. Dane z przeglądu ATLAS umożliwiły porównanie krzywych fazowych uzyskanych dla różnych długości fali. Za pomocą zmodyfikowanej metody inwersji (Muinonen et al., 2022) uzyskałem parametry Gi i G2 funkcji fotometrycznej H, Gl, G2dla kilkudziesięciu planetoid, a następnie porównałem je z albedo i typami taksonomicznymi z literatury. W wielu przypadkach, szczególnie planetoid typu S, znaleziono odrębne obszary dla Gi i G2 w obu filtrach. Zjawisko to zostało wytłumaczone w kontekście zależności kształtu krzywej fazowej od albedo i typu taksonomicznego. Większość wyników była zgodna ze znanymi typami taksonomicznymi, a w kilku przypadkach zidentyfikowałem bardziej prawdopodobne rozwiązania dla biegunów. Zaproponowałem też potencjalne klasyfikacje dla planetoid o nieznanym typie taksonomicznym. Występowanie zjawiska zależności kształtu krzywych fazowych od długości fali było najbardziej wyraźne dla planetoid typu S.
W kontekście wykładniczo rosnącej ilości danych i nowych, większych przeglądów nieba, połączone wykorzystanie gęstych i rzadkich danych fotometrycznych poprawia dokładność parametrów krzywych fazowych. To podejście umożliwia dokładne określenie parametrów krzywych fazowych dla większej liczby obiektów oraz przewidywanie kompleksów taksonomicznych bez potrzeby wykonywania obserwacji spektroskopowych. Dodatkowo, stanowi cenne narzędzie do weryfikacji wyników modelowania planetoid.
Streszczenie pracy w jęz. angielskim (max 1400 znaków) The study of asteroids is essential for understanding the formation and evolution of the Solar System and other planetary systems. Analysing magnitude phase curves helps determine properties like size, albedo, surface characteristics, and composition of the objects. Traditional phase curves from dense ground-based observations are high-quality but costly and time- consuming, limiting the number of asteroids studied (Oszkiewicz et al., 2021). Sparse data from sky surveys like Gaia and ATLAS offer extensive photometric measurements but lack the temporal resolution for good phase curves on their own. This dissertation develops approaches to combine dense ground-based data with sparse sky survey data to obtain high-quality magnitude phase curves (Wilawer et al., 2022; Wilawer et al., 2024).
Gaia, though not dedicated to asteroid observation, provides numerous good-quality photometric measurements for thousands of objects. Using Gaia Data Release 2 and the combined dense ground-based data, 1 determined asteroid rotation periods and created composite lightcurves. Dense ground-based data refined the lightcurve shapes, and calibrated sparse GDR2 data were adjusted for amplitudę to define phase curve points. This method allowed for the determination of the slope parameter p of the phase curve for several dozen objects, showing improvements over using sparse data alone and yielding results consistent with the literature.
In another study, 1 combined ground-based data with data from the two-filter ATLAS sky survey. The ATLAS data, taken in two broad filters, enabled the comparison of the wavelength dependency on the phase curve. Using a modified inversion method (Muinonen et al., 2022), 1 obtained the parameters Gi and G2 of the photometric function H, Gi, G2 for several dozen asteroids, comparing them with albedo and taxonomic types from the literature. In many cases, particularly for S-type asteroids, distinct domains of Gi and G2 were found for both filters. This was then explained in the context of phase curve shape dependence on albedo for different taxonomic types. Most of the results were consistent with known taxonomic types, and more probable pole solutions were identified in afew cases. Likely classifications were proposed for asteroids with unknown taxonomic types. The wavelength dependence, which refers to how the observed brightness of an asteroid varies with the wavelength of light, was most clearly observed for S-type asteroids.
In the context of exponentially increasing data and new, larger sky surveys, the combined use of dense and sparse photometric data improves the accuracy of derived phase curve parameters. This approach enables the accurate determination of phase curve parameters for more objects and the prediction of taxonomic complexes without spectroscopic observations. Additionally, it serves as a valuable tool for verifying asteroid modelling results.
Wpływ stopnia niedosłuchu i warunków akustycznych na zrozumiałość mowy: walidacja polskiego testu matrix oraz analiza nowych narzędzi wspierających diagnostykę i ocenę percepcji słuchowej
(2024) Pastusiak, Anna Katarzyna; Kociński, Jędrzej. Promotor; Warzybok-Oetjen, Anna. Promotor pomocniczy
Rozprawa doktorska skupia się na badaniu procesów percepcji mowy w zróżnicowanych warunkach akustycznych, łącząc podstawy teoretyczne z podejściem eksperymentalnym. W pierwszej części pracy przedstawiono ewolucyjne i psychofizjologiczne mechanizmy związane z wytwarzaniem i percepcją mowy, jej fizyczne właściwości oraz szereg procesów poznawczych, w tym multimodalnych.
Część eksperymentalna pracy zawiera serię autorskich badań przeprowadzonych z użyciem polskiego testu zdaniowego matrix, walidujących jego zastosowanie w pomiarze zrozumiałości mowy oraz wysiłku słuchowego. Wykazano, że test, po raz pierwszy tak szeroko zastosowany i opisany w niniejszej rozprawie, może znaleźć zastosowanie nie tylko w ocenie wpływu stopnia niedosłuchu na zrozumiałość mowy, ale również weryfikacji skuteczności metod jego kompensacji. W przytoczonych badaniach znaleźć można również zapis walidacji polskiej wersji skali ACALES służącej do oceny wysiłku słuchowego.
Praca obejmuje także wyniki badań prowadzonych przez autorkę w ramach szerszych projektów badawczych. Mimo że eksperymenty wykorzystywały inny materiał językowy, osią łączącą pozostaje zrozumiałość mowy i ocena czynników mogących mieć nań wpływ. Fakt opisu wyników tych badań w rozprawie stanowi argument za tym, że ocena percepcji słuchowej, wykorzystująca sygnał mowy, może być stosowana nie tylko w diagnostyce osób z niedosłuchem czy dopasowywaniu aparatów słuchowych, ale również szerzej – w weryfikacji rozwiązań technicznych przetwarzających mowę w sposób celowy lub pośrednio, a także do oceny innych schorzeń, np. neurodegeneracyjnych.
The dissertation focuses on the study of speech perception in diverse acoustic conditions, combining theoretical foundations with an experimental approach. The first part of the thesis presents evolutionary and psychophysiological mechanisms involved in speech production and perception, its physical properties, and a range of cognitive processes, includig multimodal ones.
The experimental section includes a series of original studies conducted using the Polish matrix sentence test, validating its application in measuring speech intelligibility and listening effort. It has been demonstrated that the test, applied and described in this dissertation for the first time on such a broad scale, can be used not only to assess the impact of hearing loss on speech intelligibility but also to verify the effectiveness of compensation methods. The studies also include a validation of the Polish version of the ACALES scale, used to evaluate listening effort.
The dissertation presents the results from broader projects conducted by the author. Although these experiments used different linguistic materials, the central theme remains speech intelligibility and the evaluation of factors influencing it. The inclusion of these findings supports the argument that auditory perception assessment, utilizing speech signals, can be applied not only in diagnosing hearing impairment or fitting hearing aids but also more broadly—in verifying technical solutions for speech processing, both direct and indirect, as well as in evaluating other conditions, such as neurodegenerative diseases.