rs.bib

   1 % Year for live projects
   2
   3 @string{LIVE = 2013}
   4
   5 % Licenses
   6
   7 @string{CC-BY-SA-3.0-US = "CC BY-SA 3.0 US"}
   8 @string{CC-BY-NC-SA-3.0-US = "CC BY-NC-SA 3.0 US"}
   9
  10 % Schools
  11
  12 @string{Drexel = "Drexel University"}
  13
  14 % Publishers
  15
  16 @string{AAPT = "American Association of Physics Teachers"}
  17 @string{APS = "American Physical Society"}
  18 @string{ASQ = "American Society for Quality"}
  19 @string{Blackwell = "Blackwell Publishing Ltd."}
  20 @string{DLA = "Digital Library and Archives, Virginia Polytechnic
  21   Institute and State University"}
  22 @string{PH = "Prentice Hall, Inc."}
  23 @string{WSS = "Wiley Subscription Services, Inc., A Wiley Company"}
  24
  25 % Addresses
  26
  27 @string{Crowell-address = "2233 Loma Alta Dr., Fullerton, CA 92833"}
  28 @string{UpperSaddleRiver = "Upper Saddle River, NJ 07458"}
  29
  30 % Journals
  31
  32 @string{AJP = "American Journal of Physics"}
  33 @string{ASQ:HEB = "ASQ Higher Education Brief"}
  34 @string{IJBMM = "International Journal of Biological Macromolecules"}
  35 @string{JEE = "Journal of Engineering Education"}
  36 @string{JEB = "Journal of Experimental Biology"}
  37 @string{JITE = "Journal of Industrial Teacher Education"}
  38 @string{Nature = "Nature"}
  39 @string{NDTL = "New Directions for Teaching and Learning"}
  40 @string{PRL = "Physical Review Letters"}
  41 @string{PR:E = "Physical Review E Statistical, Nonlinear and Soft-Matter Physics"}
  42 @string{Science = "Science"}
  43
  44 % Authors
  45
  46 @string{MBelloni = "Belloni, Mario"}
  47 @string{RPBehringer = "Behringer, Robert P."}
  48 @string{RBrent = "Brent, Rebecca"}
  49 @string{WChristian = "Christian, Wolfgang"}
  50 @string{SPChung = "Chung, Shih-Ping"}
  51 @string{EICorwin = "Corwin, Eric I."}
  52 @string{CHCrouch = "Crouch, Catherine H."}
  53 @string{BCrowell = "Crowell, Benjamin"}
  54 @string{LDeslauriers = "Deslauriers, Louis"}
  55 @string{RLHDeits = "Deits, Robin L. H."}
  56 @string{RMFelder = "Felder, Richard M."}
  57 @string{MWGilmer = "Gilmer, Matthew W."}
  58 @string{JGomberg = "Gomberg, Joan"}
  59 @string{RRHake = "Hake, Richard R."}
  60 @string{AEHosoi = "Hosoi, A. E."}
  61 @string{HMJaeger = "Jaeger, Heinrich M."}
  62 @string{PAJohnson = "Johnson, Paul A."}
  63 @string{SDJohnson = "Johnson, Scott D."}
  64 @string{MCJohnston = "Johnston, Mitchell C."}
  65 @string{PKim = "Kim, Pilnam"}
  66 @string{WKing = "King, W.~Trevor"}
  67 @string{MKnuth = "Knuth, Matt"}
  68 @string{CAKoh = "Koh, Carolyn A."}
  69 @string{PGLafond = "Lafond, Patrick G."}
  70 @string{JLochhead = "Lochhead, Jack"}
  71 @string{TSMajmudar = "Majmudar, Trushant S."}
  72 @string{CMarone = "Marone, Chris"}
  73 @string{EMazur = "Mazur, Eric"}
  74 @string{EMyftiu = "Myftiu, Eglind"}
  75 @string{SRNagel = "Nagel, Sidney R."}
  76 @string{MPrince = "Prince, Michael"}
  77 @string{MRoche = "Roch\'e, Matthieu"}
  78 @string{HSavage = "Savage, Heather"}
  79 @string{ESchelew = "Schelew, Ellen"}
  80 @string{EDSloan = "Sloan, E. Dendy"}
  81 @string{HAStone = "Stone, Howard A."}
  82 @string{MSu = "Su, Meihong"}
  83 @string{AKSum = "Sum, Amadeu K."}
  84 @string{AWhimbey = "Whimbey, Arthur"}
  85 @string{CWieman = "Wieman, Carl"}
  86 @string{AGWinter = "Winter, Amos G."}
  87 @string{DTWu = "Wu, David T."}
  88 @string{GYang = "Yang, Guoliang"}
  89
  90 @phdthesis{ king13,
  91     author = WKing,
  92     title = {Open source single molecule force spectroscopy},
  93     school = Drexel,
  94     year = 2013,
  95     month = jun,
  96     url = {http://blog.tremily.us/Thesis/},
  97     eprint = {http://blog.tremily.us/Thesis/draft.pdf},
  98 }
  99
 100 @article { king10,
 101     author = WKing #" and "# MSu #" and "# GYang,
 102     title = "{M}onte {C}arlo simulation of mechanical unfolding of proteins
 103         based on a simple two-state model",
 104     year = 2010,
 105     month = mar,
 106     day = 1,
 107     address =      "Department of Physics, Drexel University, 3141
 108                    Chestnut Street, Philadelphia, PA 19104, USA.",
 109     journal = IJBMM,
 110     volume = 46,
 111     number = 2,
 112     pages = "159--166",
 113     issn = "0141-8130",
 114     alternative_issn = "1879-0003",
 115     doi = "10.1016/j.ijbiomac.2009.12.001",
 116     url = "http://www.sciencedirect.com/science/article/B6T7J-
 117         4XWMND2-1/2/7ef768562b4157fc201d450553e5de5e",
 118     language = "eng",
 119     keywords = "Atomic force microscopy;Mechanical unfolding;Monte Carlo
 120         simulation;Worm-like chain;Single molecule methods",
 121     abstract = "Single molecule methods are becoming routine biophysical
 122         techniques for studying biological macromolecules. In mechanical
 123         unfolding of proteins, an externally applied force is used to induce
 124         the unfolding of individual protein molecules. Such experiments have
 125         revealed novel information that has significantly enhanced our
 126         understanding of the function and folding mechanisms of several types
 127         of proteins. To obtain information on the unfolding kinetics and the
 128         free energy landscape of the protein molecule from mechanical unfolding
 129         data, a Monte Carlo simulation based on a simple two-state kinetic
 130         model is often used. In this paper, we provide a detailed description
 131         of the procedure to perform such simulations and discuss the
 132         approximations and assumptions involved. We show that the appearance of
 133         the force versus extension curves from mechanical unfolding of proteins
 134         is affected by a variety of experimental parameters, such as the length
 135         of the protein polymer and the force constant of the cantilever. We
 136         also analyze the errors associated with different methods of data
 137         pooling and present a quantitative measure of how well the simulation
 138         results fit experimental data. These findings will be helpful in
 139         experimental design, artifact identification, and data analysis for
 140         single molecule studies of various proteins using the mechanical
 141         unfolding method."
 142 }
 143
 144 % Talks
 145
 146 @unpublished{ 2013-05-thesis,
 147     title= {Open source single molecule force spectroscopy},
 148     author = WKing,
 149     year = 2013,
 150     month = may,
 151     day = 28,
 152     note= {Thesis defense, Drexel University},
 153     address = {Drexel University},
 154     url = {http://blog.tremily.us/posts/Thesis/talk/},
 155 }
 156
 157 @unpublished{ 2013-01-columbia,
 158     title= {Collaborative version control with {G}it},
 159     author = WKing,
 160     year = 2013,
 161     month = jan,
 162     note= {Software Carpentry boot camp, Columbia University},
 163     address = {Columbia University},
 164 }
 165
 166 @unpublished{ 2009-10-life-cycles,
 167     title= {Software life-cycles and alphabet soup},
 168     author = WKing,
 169     year = 2009,
 170     month = oct,
 171     note= {Drexel Physics Graduate Student Association},
 172     address = {Drexel University}
 173 }
 174
 175 @unpublished{ 2008-06-locks,
 176     title= {Manipulating combination locks \& Ray tracing with polarization},
 177     author = WKing,
 178     year = 2008,
 179     month = jun,
 180     note= {Drexel Physics Graduate Student Association},
 181     address = {Drexel University}
 182 }
 183
 184 @unpublished{ 2006-05-quantum-computing,
 185     title= {Quantum Computing},
 186     author = WKing,
 187     year = 2006,
 188     note= {Rochester Solid State final},
 189     address = {University of Rochester}
 190 }
 191 %    month = may,
 192
 193 % Posters
 194
 195 @unpublished{ 2013-04-swc,
 196     title= {Teaching Software Carpentry: Better Science through Science},
 197     author = WKing,
 198     year = 2013,
 199     month = apr,
 200     note= {Drexel CoAS Research Day},
 201     address = {Philadelphia, Pennsylvania},
 202 }
 203
 204 @unpublished{ 2012-04-calibcant,
 205     title= {Thermally calibrating {AFM} cantilever spring constants},
 206     author = WKing,
 207     year = 2012,
 208     month = apr,
 209     note= {Drexel CoAS Research Day},
 210     address = {Philadelphia, Pennsylvania},
 211 }
 212
 213 @unpublished{ 2011-04-saswsim,
 214     title= {Flexible parallel simulations and packaging},
 215     author = WKing,
 216     year = 2011,
 217     month = apr,
 218     note= {Drexel CoAS Research Day},
 219     address = {Philadelphia, Pennsylvania},
 220 }
 221
 222 @unpublished{ 2010-04-open-source,
 223     title= {Open source software in experimental protein unfolding},
 224     author = WKing,
 225     year = 2010,
 226     month = apr,
 227     note= {Drexel CoAS Research Day},
 228     address = {Philadelphia, Pennsylvania},
 229 }
 230
 231 @unpublished{ 2009-03-roughness,
 232     title= {Experimental Estimation of the Free Energy Landscape
 233         Roughness of Protein Molecules},
 234     author = WKing,
 235     year = 2009,
 236     month = mar,
 237     note= {Biophysical Society Annual Meeting},
 238     address = {Philadelphia, Pennsylvania},
 239 }
 240
 241 @unpublished{ 2008-04-sawsim,
 242     title= {Simulated mechanical unfolding of single proteins},
 243     author = WKing,
 244     year = 2008,
 245     month = apr,
 246     note= {Drexel CoAS Research Day},
 247     address = {Philadelphia, Pennsylvania},
 248 }
 249
 250 @unpublished{ 2008-02-stiffness,
 251     title= {Effects of Cantilever Stiffness on Unfolding Force in AFM
 252         Protein Unfolding},
 253     author = WKing,
 254     year = 2008,
 255     month = feb,
 256     note= {Biophysical Society Annual Meeting},
 257     address = {Long Beach, California},
 258 }
 259
 260 % Other people
 261
 262 @article{ lochhead87,
 263     author = JLochhead #" and "# AWhimbey,
 264     title = {Teaching analytical reasoning through thinking aloud pair
 265       problem solving},
 266     year = 1987,
 267     journal = NDTL,
 268     volume = 1987,
 269     number = 30,
 270     pages = {73--92},
 271     publisher = WSS,
 272     issn = {1536-0768},
 273     url = {http://dx.doi.org/10.1002/tl.37219873007},
 274     doi = {10.1002/tl.37219873007},
 275     abstract = {The TAPPS technique is a useful device for the
 276       teaching of problem solving because it causes learners to pay
 277       attention to basic reasoning skills.},
 278 }
 279
 280 @article{ hake98,
 281     author = RRHake,
 282     title = {Interactive-engagement versus traditional methods: A
 283       six-thousand-student survey of mechanics test data for
 284       introductory physics courses},
 285     year = 1998,
 286     month = jan,
 287     journal = AJP,
 288     volume = 66,
 289     number = 1,
 290     pages = {64--74},
 291     publisher = AAPT,
 292     issn = {0002-9505},
 293     doi = {10.1119/1.18809},
 294     url = {http://ajp.aapt.org/resource/1/ajpias/v66/i1/p64_s1},
 295     keywords = {teaching, education, classical mechanics},
 296     abstract = {A survey of pre/post-test data using the
 297       Halloun--Hestenes Mechanics Diagnostic test or more recent Force
 298       Concept Inventory is reported for 62 introductory physics
 299       courses enrolling a total number of students $N=6542$. A
 300       consistent analysis over diverse student populations in high
 301       schools, colleges, and universities is obtained if a rough
 302       measure of the average effectiveness of a course in promoting
 303       conceptual understanding is taken to be the average normalized
 304       gain $\langle g\rangle$.  The latter is defined as the ratio of
 305       the actual average gain
 306       ($\%\langle\text{post}\rangle-\%\langle\text{pre}\rangle$) to
 307       the maximum possible average gain
 308       ($100-\%\langle\text{pre}\rangle$). Fourteen ``traditional'' (T)
 309       courses ($N=2084$) which made little or no use of
 310       interactive-engagement (IE) methods achieved an average gain
 311       $\langle g\rangle_{\text{T} - \text{ave}} = 0.23\pm0.04$ (std dev).
 312       In sharp contrast, 48 courses ($N=4458$) which made substantial
 313       use of IE methods achieved an average gain
 314       $\langle g\rangle_{\text{IE}-\text{ave}} = 0.48\pm0.14$ (std dev),
 315       almost two standard deviations of
 316       $\langle g\rangle_{\text{IE}-\text{ave}}$ above that of the
 317       traditional courses. Results for 30 ($N=3259$) of the above 62
 318       courses on the problem-solving Mechanics Baseline test of
 319       Hestenes--Wells imply that IE strategies enhance problem-solving
 320       ability. The conceptual and problem-solving test results
 321       strongly suggest that the classroom use of IE methods can
 322       increase mechanics-course effectiveness well beyond that
 323       obtained in traditional practice.},
 324 }
 325
 326 @article{ johnson99,
 327     author = SDJohnson #" and "# SPChung,
 328     title = {The Effect of Thinking Aloud Pair Problem Solving
 329       ({TAPPS}) on the Troubleshooting Ability of Aviation Technician
 330       Students},
 331     year = 1999,
 332     month = {Fall},
 333     journal = JITE,
 334     volume = 37,
 335     number = 1,
 336     publisher = DLA,
 337     issn = {0022-1864},
 338     issn-online = {1938-1603},
 339     url = {http://scholar.lib.vt.edu/ejournals/JITE/v37n1/john.html},
 340     license = CC-BY-NC-SA-3.0-US,
 341 }
 342
 343 @book{ christian01,
 344     author = WChristian #" and "# MBelloni,
 345     title = {Physlets: Teaching Physics with Interactive Curricular Material},
 346     year = 2001,
 347     publisher = PH,
 348     address = UpperSaddleRiver,
 349     edition = 4,
 350     isbn = {0-13-029341-5},
 351     isbn-13 = {978-0-1302-9341-1},
 352     url = {http://webphysics.davidson.edu/physletprob/},
 353 }
 354
 355 @article{ crouch01,
 356     author = CHCrouch #" and "# EMazur,
 357     title = {Peer Instruction: Ten years of experience and results},
 358     year = 2001,
 359     month = sep,
 360     journal = AJP,
 361     volume = 69,
 362     number = 9,
 363     pages = {970--977},
 364     publisher = AAPT,
 365     issn = {0002-9505},
 366     doi = {10.1119/1.1374249},
 367     url = {http://ajp.aapt.org/resource/1/ajpias/v69/i9/p970_s1},
 368     keywords = {teaching, problem solving, educational courses},
 369     abstract = {We report data from ten years of teaching with Peer
 370       Instruction (PI) in the calculus- and algebra-based introductory
 371       physics courses for nonmajors; our results indicate increased
 372       student mastery of both conceptual reasoning and quantitative
 373       problem solving upon implementing PI. We also discuss ways we
 374       have improved our implementation of PI since introducing it in
 375       1991. Most notably, we have replaced in-class reading quizzes
 376       with pre-class written responses to the reading, introduced a
 377       research-based mechanics textbook for portions of the course,
 378       and incorporated cooperative learning into the discussion
 379       sections as well as the lectures. These improvements are
 380       intended to help students learn more from pre-class reading and
 381       to increase student engagement in the discussion sections, and
 382       are accompanied by further increases in student understanding.},
 383 }
 384
 385 @article{ prince04,
 386     author = MPrince,
 387     title = {Does Active Learning Work? {A} Review of the Research},
 388     year = 2004,
 389     month = jul,
 390     journal = JEE,
 391     volume = 93,
 392     number = 3,
 393     pages = {223--231},
 394     publisher = Blackwell,
 395     issn = {2168-9830},
 396     doi = {10.1002/j.2168-9830.2004.tb00809.x},
 397     url = {http://dx.doi.org/10.1002/j.2168-9830.2004.tb00809.x},
 398     keywords = {active, collaborative, cooperative, problem-based learning},
 399     abstract = {This study examines the evidence for the effectiveness
 400       of active learning. It defines the common forms of active
 401       learning most relevant for engineering faculty and critically
 402       examines the core element of each method. It is found that there
 403       is broad but uneven support for the core elements of active,
 404       collaborative, cooperative and problem-based learning.},
 405 }
 406
 407 @article{ felder09,
 408     author = RMFelder #" and "# RBrent,
 409     title = {Active learning: An introduction},
 410     year = 2009,
 411     month = aug,
 412     journal = ASQ:HEB,
 413     volume = 2,
 414     number = 4,
 415     publisher = ASQ,
 416     url = {http://asq.org/edu/2009/08/best-practices/active-learning-an-introduction.%20felder.html?shl=093530},
 417     eprint = {http://www4.ncsu.edu/unity/lockers/users/f/felder/public/Papers/ALpaper(ASQ).pdf},
 418     abstract = {Richard M. Felder and Rebecca Brent describe active
 419       learning as anything course-related that all students in a class
 420       session are called upon to do other than watching, listening and
 421       taking notes. They provide suggestions as to what teachers and
 422       professors can do to engage students in active learning and the
 423       formats to use for those activities.},
 424 }
 425
 426 @article{ deslauriers11,
 427     author = LDeslauriers #" and "# ESchelew #" and "# CWieman,
 428     title = {Improved Learning in a Large-Enrollment Physics Class},
 429     year = 2011,
 430     month = may,
 431     day = 13,
 432     journal = Science,
 433     volume = 332,
 434     number = 6031,
 435     pages = {862--864},
 436     doi = {10.1126/science.1201783},
 437     url = {http://www.sciencemag.org/content/332/6031/862.abstract},
 438     eprint = {http://www.sciencemag.org/content/332/6031/862.full.pdf},
 439     abstract ={We compared the amounts of learning achieved using two
 440       different instructional approaches under controlled
 441       conditions. We measured the learning of a specific set of topics
 442       and objectives when taught by 3 hours of traditional lecture
 443       given by an experienced highly rated instructor and 3 hours of
 444       instruction given by a trained but inexperienced instructor
 445       using instruction based on research in cognitive psychology and
 446       physics education. The comparison was made between two large
 447       sections (N = 267 and N = 271) of an introductory undergraduate
 448       physics course. We found increased student attendance, higher
 449       engagement, and more than twice the learning in the section
 450       taught using research-based instruction.},
 451 }
 452
 453 @book{ crowell-light-and-matter,
 454     author = BCrowell,
 455     title = {Light and Matter},
 456     year = LIVE,
 457     url = {http://www.lightandmatter.com/lm/},
 458     eprint = {http://www.lightandmatter.com/lm.pdf},
 459     source = {git://lightandmatter.com/physics},
 460     license = CC-BY-SA-3.0-US,
 461 }
 462
 463 @book{ crowell-simple-nature,
 464     author = BCrowell,
 465     title = {Simple Nature},
 466     year = LIVE,
 467     url = {http://www.lightandmatter.com/area1sn.html},
 468     eprint = {http://www.lightandmatter.com/simple.pdf},
 469     source = {git://lightandmatter.com/physics},
 470     license = CC-BY-SA-3.0-US,
 471 }
 472
 473 @book{ crowell-mechanics,
 474     author = BCrowell,
 475     title = {Mechanics},
 476     year = LIVE,
 477     url = {http://www.lightandmatter.com/mechanics/},
 478     eprint = {http://www.lightandmatter.com/me.pdf},
 479     source = {git://lightandmatter.com/physics},
 480     license = CC-BY-SA-3.0-US,
 481 }
 482
 483 @book{ crowell-conceptual-physics,
 484     author = BCrowell,
 485     title = {Conceptual Physics},
 486     year = LIVE,
 487     url = {http://www.lightandmatter.com/cp/},
 488     eprint = {http://www.lightandmatter.com/cp.pdf},
 489     source = {git://lightandmatter.com/physics},
 490     license = CC-BY-SA-3.0-US,
 491 }
 492
 493 @book{ crowell-calculus,
 494     author = BCrowell,
 495     title = {Calculus},
 496     year = LIVE,
 497     url = {http://www.lightandmatter.com/calc/},
 498     eprint = {http://www.lightandmatter.com/calc/calc.pdf},
 499     source = {git://lightandmatter.com/physics},
 500     license = CC-BY-SA-3.0-US,
 501 }
 502
 503 @book{ crowell-general-relativity,
 504     author = BCrowell,
 505     title = {General Relativity},
 506     year = LIVE,
 507     url = {http://www.lightandmatter.com/genrel},
 508     eprint = {http://www.lightandmatter.com/genrel/genrel.pdf},
 509     source = {git://lightandmatter.com/physics},
 510     license = CC-BY-SA-3.0-US,
 511 }
 512
 513 % Granular media and suspensions
 514
 515 @article{ corwin05,
 516   author = EICorwin #" and "# HMJaeger #" and "# SRNagel,
 517   title = {Structural signature of jamming in granular media},
 518   year = 2005,
 519   month = jun,
 520   day = 23,
 521   address = {James Franck Institute, Department of Physics, The
 522              University of Chicago, Chicago, Illinois 60637, USA.},
 523   journal = Nature,
 524   volume = 435,
 525   number = 7045,
 526   pages = {1075--1078},
 527   issn = {1476-4687},
 528   doi = {10.1038/nature03698},
 529   url = {http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15973404},
 530   language = {eng},
 531   abstract = {Glasses are rigid, but flow when the temperature is
 532     increased. Similarly, granular materials are rigid, but become
 533     unjammed and flow if sufficient shear stress is applied. The rigid
 534     and flowing phases are strikingly different, yet measurements
 535     reveal that the structures of glass and liquid are virtually
 536     indistinguishable. It is therefore natural to ask whether there is
 537     a structural signature of the jammed granular state that
 538     distinguishes it from its flowing counterpart. Here we find
 539     evidence for such a signature, by measuring the contact-force
 540     distribution between particles during shearing. Because the forces
 541     are sensitive to minute variations in particle position, the
 542     distribution of forces can serve as a microscope with which to
 543     observe correlations in the positions of nearest neighbours. We
 544     find a qualitative change in the force distribution at the onset
 545     of jamming. If, as has been proposed, the jamming and glass
 546     transitions are related, our observation of a structural signature
 547     associated with jamming hints at the existence of a similar
 548     structural difference at the glass transition--presumably too
 549     subtle for conventional scattering techniques to uncover. Our
 550     measurements also provide a determination of a granular
 551     temperature that is the counterpart in granular systems to the
 552     glass-transition temperature in liquids.},
 553 }
 554
 555 @article{ majmudar05,
 556     author = TSMajmudar #" and "# RPBehringer,
 557     title = {Contact force measurements and stress-induced anisotropy
 558       in granular materials},
 559     year = 2005,
 560     month = jun,
 561     day = 23,
 562     journal = Nature,
 563     volume = 435,
 564     pages = {1079--082},
 565     doi = {10.1038/nature03805},
 566     url = {http://www.nature.com/nature/journal/v435/n7045/full/nature03805.html},
 567     eprint = {http://www.nature.com/nature/journal/v435/n7045/pdf/nature03805.pdf},
 568     abstract ={Interparticle forces in granular media form an
 569       inhomogeneous distribution of filamentary force
 570       chains. Understanding such forces and their spatial
 571       correlations, specifically in response to forces at the system
 572       boundaries, represents a fundamental goal of granular
 573       mechanics. The problem is of relevance to civil engineering,
 574       geophysics and physics, being important for the understanding of
 575       jamming, shear-induced yielding and mechanical response. Here we
 576       report measurements of the normal and tangential grain-scale
 577       forces inside a two-dimensional system of photoelastic disks
 578       that are subject to pure shear and isotropic
 579       compression. Various statistical measures show the underlying
 580       differences between these two stress states. These differences
 581       appear in the distributions of normal forces (which are more
 582       rounded for compression than shear), although not in the
 583       distributions of tangential forces (which are exponential in
 584       both cases). Sheared systems show anisotropy in the
 585       distributions of both the contact network and the contact
 586       forces. Anisotropy also occurs in the spatial correlations of
 587       forces, which provide a quantitative replacement for the idea of
 588       force chains. Sheared systems have long-range correlations in
 589       the direction of force chains, whereas isotropically compressed
 590       systems have short-range correlations regardless of the
 591       direction.},
 592 }
 593
 594 @article{ johnson08,
 595     author = PAJohnson #" and "# HSavage #" and "# MKnuth #" and "#
 596       JGomberg #" and "# CMarone,
 597     title = {Effects of acoustic waves on stick--slip in granular
 598       media and implications for earthquakes},
 599     year = 2008,
 600     month = jan,
 601     day = 3,
 602     journal = Nature,
 603     volume = 451,
 604     pages = {57--60},
 605     doi = {10.1038/nature06440},
 606     url = {http://www.nature.com/nature/journal/v451/n7174/abs/nature06440.html},
 607     eprint = {http://www.nature.com/nature/journal/v451/n7174/pdf/nature06440.pdf},
 608     abstract ={It remains unknown how the small strains induced by
 609       seismic waves can trigger earthquakes at large distances, in
 610       some cases thousands of kilometres from the triggering
 611       earthquake, with failure often occurring long after the waves
 612       have passed. Earthquake nucleation is usually observed to take
 613       place at depths of 10--20 km, and so static overburden should be
 614       large enough to inhibit triggering by seismic-wave stress
 615       perturbations. To understand the physics of dynamic triggering
 616       better, as well as the influence of dynamic stressing on
 617       earthquake recurrence, we have conducted laboratory studies of
 618       stick--slip in granular media with and without applied acoustic
 619       vibration. Glass beads were used to simulate granular fault zone
 620       material, sheared under constant normal stress, and subject to
 621       transient or continuous perturbation by acoustic waves. Here we
 622       show that small-magnitude failure events, corresponding to
 623       triggered aftershocks, occur when applied sound-wave amplitudes
 624       exceed several microstrain. These events are frequently delayed
 625       or occur as part of a cascade of small events. Vibrations also
 626       cause large slip events to be disrupted in time relative to
 627       those without wave perturbation. The effects are observed for
 628       many large-event cycles after vibrations cease, indicating a
 629       strain memory in the granular material. Dynamic stressing of
 630       tectonic faults may play a similar role in determining the
 631       complexity of earthquake recurrence.},
 632 }
 633
 634 @article{ winter12,
 635     author = AGWinter #" and "# RLHDeits #" and "# AEHosoi,
 636     title = {Localized fluidization burrowing mechanics of \emph{Ensis
 637       directus}},
 638     year = 2012,
 639     month = jun,
 640     day = 15,
 641     address = {Department of Mechanical Engineering, Massachusetts
 642                Institute of Technology, 77 Massachusetts Avenue,
 643                Cambridge, MA 02139, USA. awinter@mit.edu},
 644     journal = JEB,
 645     volume = 215,
 646     number = {Pt 12},
 647     pages =  {2072--2080},
 648     issn = {1477-9145},
 649     doi = {10.1242/jeb.058172},
 650     url = {http://jeb.biologists.org/content/215/12/2072},
 651     eprint = {http://jeb.biologists.org/content/215/12/2072.full.pdf},
 652     language = {eng},
 653     keywords = {animals, biomechanics, bivalvia, movement, particle size,
 654       rheology, soil},
 655     abstract = {Muscle measurements of Ensis directus, the Atlantic
 656       razor clam, indicate that the organism only has sufficient
 657       strength to burrow a few centimeters into the soil, yet razor
 658       clams burrow to over 70 cm. In this paper, we show that the
 659       animal uses the motions of its valves to locally fluidize the
 660       surrounding soil and reduce burrowing drag. Substrate
 661       deformations were measured using particle image velocimetry
 662       (PIV) in a novel visualization system that enabled us to see
 663       through the soil and watch E. directus burrow in situ.  PIV
 664       data, supported by soil and fluid mechanics theory, show that
 665       contraction of the valves of E. directus locally fluidizes the
 666       surrounding soil. Particle and fluid mixtures can be modeled as
 667       a Newtonian fluid with an effective viscosity based on the local
 668       void fraction. Using these models, we demonstrate that E.
 669       directus is strong enough to reach full burrow depth in
 670       fluidized soil, but not in static soil. Furthermore, we show
 671       that the method of localized fluidization reduces the amount of
 672       energy required to reach burrow depth by an order of magnitude
 673       compared with penetrating static soil, and leads to a burrowing
 674       energy that scales linearly with depth rather than with depth
 675       squared.},
 676 }
 677
 678 @article{ roche13,
 679     author = MRoche #" and "# EMyftiu #" and "# MCJohnston #" and "#
 680       PKim #" and "# HAStone,
 681     title = {Dynamic Fracture of Nonglassy Suspensions},
 682     year = 2013,
 683     month = apr,
 684     day = 4,
 685     journal = PRL,
 686     volume = 110,
 687     number = 14,
 688     pages = 148304,
 689     numpages = 5,
 690     doi = {10.1103/PhysRevLett.110.148304},
 691     url = {http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.110.148304},
 692     publisher = APS,
 693     abstract = {We study the dynamic fracture of thin layers of
 694       suspensions of non-Brownian rigid particles. The impact of a
 695       projectile triggers a liquid-to-solid transition and a hole
 696       opens in the layer. We show that the occurrence of fracture and
 697       the spatial and dynamic features of the cracks depend mostly on
 698       the thickness of the layer and the particle volume fraction. In
 699       contrast, the properties of the fractured material seem
 700       independent of volume fraction. Finally, we measure the velocity
 701       of the crack tip, from which we estimate an effective value of
 702       the shear modulus of the fractured material.},
 703 }
 704
 705 @article{ lafond13,
 706     author = PGLafond #" and "# MWGilmer #" and "# CAKoh #" and "#
 707       EDSloan #" and "# DTWu #" and "# AKSum,
 708     title = {Orifice jamming of fluid-driven granular flow},
 709     year = 2013,
 710     month = apr,
 711     day = 17,
 712     journal = PR:E,
 713     volume = 87,
 714     number = 4,
 715     pages = {042204},
 716     numpages = 8,
 717     doi = {10.1103/PhysRevE.87.042204},
 718     url = {http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.87.042204},
 719     publisher = APS,
 720     abstract = {The three-dimensional jamming of neutrally buoyant
 721       monodisperse, bidisperse, and tridisperse mixtures of particles
 722       flowing through a restriction under fluid flow has been
 723       studied. During the transient initial accumulation of particles
 724       at the restriction, a low probability of a jamming event is
 725       observed, followed by a transition to a steady-state flowing
 726       backlog of particles, where the jamming probability per particle
 727       reaches a constant. Analogous to the steady-state flow in
 728       gravity-driven jams, this results in a geometric distribution
 729       describing the number of particles that discharge prior to a
 730       jamming event. We develop new models to describe the transition
 731       from an accumulation to a steady-state flow, and the jamming
 732       probability after the transition has occurred. Predictions of
 733       the behavior of the geometric distribution see the
 734       log-probability of a jam occurring proportionally to
 735       ($R_2^2-1$), where $R_2$ is the ratio of opening diameter to the
 736       second moment number average particle diameter. This behavior is
 737       demonstrated to apply to more general restriction shapes, and
 738       collapses for all mixture compositions for the restriction sizes
 739       tested.},
 740 }