A new approach to Monte Carlo simulations is presented, giving a highly efficient method of simulation for large systems near criticality. The algorithm violates dynamic universality at second-order phase transitions, producing unusually small values of the dynamical critical exponent.

A new Monte Carlo method is presented for simulations of systems with quenched random interactions. The approach greatly reduces the long correlation times characteristic of standard methods, allowing the investigation of lower temperatures with less computer time than previously necessary.

We discuss theoretical models of interfacial embrittlement by solute segregation. Of properties susceptible to alteration by segregation, the ideal work of interfacial separation, 2γint, is predicted to have an important but probably not exclusive role in controlling embrittlement. A thermodynamic framework for estimating 2γint from data available through free surface and grain boundary adsorption studies is outlined, and relevant segregation energies are given for carbon, phosphorus, tin, antimony and sulphur segregation in iron. Data from intergranular fracture experiments involving these same segregants is also summarized in an attempt to test the idea that segregation-induced embrittlement (or ductilization) can be understood in terms of the segregant's effect on 2γint. Uncertainties in present data do not allow a convincing test, but it is not implausible that the deleterious effects of phosphorus, tin, and sulphur in iron can be understood in this way. The effect of carbon does not seem to be similarly understandable, although that may be due to the inappropriateness of the only available surface segregation data in that case, which are for a (001) surface rather than a general polycrystalline surface created by intergranular fracture.

The Young's modulus of graphene is investigated through the intrinsic thermal vibration in graphene which is ``observed'' by molecular dynamics and the results agree very well with the recent experiment [Lee et al., Science 321, 385 (2008)]. This method is further applied to show that the Young's modulus of graphene (1) increases with increasing size and saturates after a threshold value of the size; (2) increases from 0.95 to 1.1 TPa as temperature increases in the region [100, 500] K; (3) is insensitive to the isotopic disorder in the low disorder region $(<5%)$ and decreases gradually after further increasing the disorder percentage.

In the ferromagnetic insulator with the Dzyaloshinskii-Moriya interaction, we theoretically predict and numerically verify a topological magnon insulator, where the charge-free magnon is topologically protected for transporting along the edge/surface while it is insulating in the bulk. The chiral edge states form a connected loop as a $4\ensuremath{\pi}$- or $8\ensuremath{\pi}$-period M\"obius strip in the spin-wave vector space, showing the nontrivial topology of magnonic bands. Using the nonequilibrium Green's function method, we explicitly demonstrate that the one-way chiral edge transport is indeed topologically protected from defects or disorders. Moreover, we show that the topological edge state mainly localizes around edges and leaks into the bulk with oscillatory decay. Although the chiral edge magnons and energy current prefer to travel along one edge from the hot region to the cold one, the anomalous transports are identified in the opposite edge, which reversely flow from the cold region to the hot one. Our findings could be validated within wide energy ranges in various magnonic crystals, such as Lu${}_{2}$V${}_{2}$O${}_{7}$.

We provide a topological understanding on phonon Hall effect in dielectrics with Raman spinphonon coupling. A general expression for phonon Hall conductivity is obtained in terms of the Berry curvature of band structures. We find a nonmonotonic behavior of phonon Hall conductivity as a function of magnetic field. Moreover, we observe a phase transition in phonon Hall effect, which corresponds to the sudden change of band topology, characterized by the altering of integer Chern numbers. This can be explained by touching and splitting of phonon bands.

Abstract Hydroxychloroquine (HCQ), which has been proposed as a therapeutic or prophylactic drug for SARS-COV-2, has been administered to thousands of individuals with varying efficacy; however, our understanding of its adverse effects is insufficient. It was reported that HCQ induced psychiatric symptoms in a few patients with autoimmune diseases, but it is still uncertain whether HCQ poses a risk to mental health. Therefore, in this study, we treated healthy mice with two different doses of HCQ that are comparable to clinically administered doses for 7 days. Psychiatric-like behaviors and the expression of related molecules in the brain were evaluated at two time points, i.e., 24 h and 10 days after drug administration. We found that HCQ increased anxiety behavior at both 24 h and 10 days and enhanced depressive behavior at 24 h. Furthermore, HCQ decreased the mRNA expression of interleukin-1beta and corticotropin-releasing hormone (Crh) in the hippocampus and decreased the mRNA expression of brain-derived neurotrophic factor (Bdnf) in both the hippocampus and amygdala. Most of these behavioral and molecular changes were sustained beyond 10 days after drug administration, and some of them were dose-dependent. Although this animal study does not prove that HCQ has a similar effect in humans, it indicates that HCQ poses a significant risk to mental health and suggests that further clinical investigation is essential. According to our data, we recommend that HCQ be carefully used as a prophylactic drug in people who are susceptible to mental disorders.

Using the nonequilibrium Green's function formalism, we propose a general microscopic framework to investigate the radiative heat transfer (RHT) between coplanar objects with a square lattice. We employ the obtained formulas to two-dimensional (2D) metal configurations with a tight-binding model and the Drude model. Our results reveal that the RHT between coplanar 2D metals is significantly larger than black-body radiation in both the near and far fields, leading to a global super-Planckian RHT. As the separation distance increases, the heat flux density exhibits a rapid decrease in the near field, followed by a slower decrease and eventual $1/d$ dependence in the far field, while maintaining a much higher magnitude than black-body radiation. Evanescent waves dominate the heat transfer in the near field while propagating waves dominate the far field. Surprisingly, the propagating heat flux remains almost constant over a wide range of distances, resulting in a super-Planckian behavior in the far field. The dispersion relation of the spectrum function reveals distinct contributions from propagating and evanescent waves, with possible origins from surface plasmon resonance. These findings provide insights into the unique characteristics of RHT between coplanar 2D metals and highlight the potential for achieving enhanced heat transfer beyond the black-body limit. Our method is applicable to any coplanar objects with square lattices and paves the way for expanded investigations into various lattice geometries.