Charge carrier dynamics in tantalum oxide overlayered and tantalum doped hematite photoanodes

We employ atomic layer deposition to prepare 50 nm thick hematite photoanodes followed by passivating them with a 0.5 nm thick Ta2O5-overlayer and compare them with samples uniformly doped with the same amount of tantalum. We observe a three-fold improvement in photocurrent with the same onset voltage using Ta-overlayer hematite photoanodes, while electrochemical impedance spectroscopy under visible light irradiation shows a decreased amount of surface states under water splitting conditions. The Tadoped samples have an even higher increase in photocurrent along with a 0.15 V cathodic shift in the onset voltage and decreased resistivity. However, the surface state capacitance for the Ta-doped sample is twice that of the reference photoanode, which implies a larger amount of surface hole accumulation. We further utilize transient absorption spectroscopy in the sub-millisecond to second timescale under operating conditions to show that electron trapping in both Ta2O5-passivated and Ta-doped samples is markedly reduced. Ultrafast transient absorption spectroscopy in the sub-picosecond to nanosecond timescale shows faster charge carrier dynamics and reduced recombination in the Ta-doped hematite photoanode resulting in the increased photoelectrochemical performance when compared with the Ta2O5-overlayer sample. Our results show that passivation does not affect the poor charge carrier dynamics intrinsic to hematite based photoanodes. The Ta-doping strategy results in more efficient electron extraction, solving the electron trapping issue and leading to increased performance over the surface passivation strategy.Peer reviewe

Design aspects of all atomic layer deposited TiO2–Fe2O3 scaffold-absorber photoanodes for water splitting

Iron and titanium oxides have attracted substantial attention in photoelectrochemical water splitting applications. However, both materials suffer from intrinsic limitations that constrain the final device performance. In order to overcome the limitations of the two materials alone, their combination has been proposed as a solution to the problems. Here we report on the fabrication of an atomic layer deposited (ALD) Fe2O3 coating on porous ALD-TiO2. Our results show that successful implementation requires complete mixing of the TiO2 and Fe2O3 layers via annealing resulting in the formation of a photoactive iron titanium oxide on the surface. Moreover, we found that incomplete mixing leads to crystallization of Fe2O3 to hematite that is detrimental to the photoelectrochemical performance. IPCE and transient photocurrent measurements performed using UV and visible light excitation confirmed that the iron titanium oxide extends the photocurrent generation to the visible range. These measurements were complemented by transient absorption spectroscopy (TAS), which revealed a new band absent in pristine hematite or anatase TiO2 that we assign to charge transfer within the structure. Taken together, these results provide design guidelines to be considered when aiming to combine TiO2 and Fe2O3 for photoelectrochemical applications.Peer reviewe

Huutokauppa kysyntäkäyrän paljastajana: hyödyt ja haasteet

Tutkielman tavoitteena on tarkastella huutokauppojen ja erityisesti Vickreyn huutokaupan ominaisuuksia kuluttajien reservaatiohintojen paljastajana. Voittoa maksimoivalle yritykselle on oleellista tietää, kuinka paljon kuluttajat ovat valmiita maksamaan heidän tuottamistaan hyödykkeistä ja edelleen mikä heidän tuottamansa hyödykkeen kysynnän hintajousto on kullakin hintatasolla. Keinoja maksuhalukkuuden estimoimiseksi on kehitetty useita ja niistä yksi on Vickreyn huutokauppa. Tutkielmassa perehdyn huutokauppamenetelmän kulkuun, sen kykyyn tuottaa luotettava estimaatti kysynnän suhteellisista määristä eri hintatasoilla sekä menetelmän varjopuoliin. Tutkimus toteutetaan kirjallisuuskatsauksena, jossa painottuvat yhtäältä huutokauppojen teoriaa ja toisaalta hinnoittelutyötä käsittelevä kirjallisuus. Käytettyyn aineistoon sisältyy myös huutokauppojen käyttöä hinnoittelun välineenä käsitteleviä tutkimusartikkeleita, mutta molempia aihepiirejä yhdistelevä tutkimus on osoittautunut määrältään rajalliseksi. Tutkimuksen keskeisimpiä lopputulemia ovat, että Vickreyn huutokaupalla on reservaatiohinnan paljastajana suotuisia ominaisuuksia, mutta teoreettiset ominaisuudet eivät ole johtaneet menetelmän laajaan käyttöön. Menetelmän kenties keskeisin ongelma on luottamuspula, joka on kaikissa Vickreyn huutokaupoissa läsnä, ja jota vahvistavat osallistujien paljastuvat preferenssit. Jos luottamuspula voidaan teknologisilla ratkaisuilla välttää, huutokauppamenetelmän käyttö voisi tuottaa huomattavaa hyötyä erityisesti pienille yrityksille, jotka kehittävät uniikkeja tuotteita vähäisillä resursseilla

Valmistuvien luokanopettajien palautetta Jyväskylän yliopiston opettajankoulutuslaitoksesta

Tutkimuksen tavoitteena oli analysoida vuosina 2006—2011 Jyväskylän opetta- jankoulutuslaitokselta valmistuneiden luokanopettajien antamaa palautetta koulutuksestaan ja selvittää, minkälaisia valmiuksia he kokevat koulutuksesta saaneensa. Lisäksi etsittiin palautteita opettajankoulutuslaitoksen omasta toi- minnasta ja rakenteesta. Tutkimuksen aineistona käytettiin 146 kappaletta ma- turiteettien yhteydessä kirjoitettuja avoimia palautelomakkeita. Opettajankoulutuslaitoksen sisällölliset palautteet analysoitiin sijoittamalla ne InTASC- ydinainesanalyysin esittelemiin laadukkaan opetuksen kategorioihin. Opettajankoulutuksen rakennetta koskeneet palautteet analysoitiin jaottelemal- la ne niihin kategorioihin, joita aineistossa esiintyi. Vastaajat eivät kokeneet saaneensa koulutuksestaan riittäväksi valmiuksia käy- tännön opettajantyöhön. Puutteita omissa valmiuksissa havaittiin ainedidaktii- kassa, vanhempien ja erityistä tukea tarvitsevien oppilaiden kohtaamisessa, moniammatillisessa yhteistyössä ja koulun arjen tuntemisessa. Vastaajat koki- vat saaneensa hyvät valmiudet itsereflektioon, kriittisyyteen, elinikäiseen op- pimiseen ja ammatilliseen kehittymiseen. Opettajankoulutuslaitoksen harjoittelujen koettiin olevan liian kaukana todelli- sesta koulun arjesta ja irrallisia muista opinnoista. Opintoihin kaivattiin lisää yksilöllisyyttä, valinnanvapautta ja vastuuta. Yksittäisistä opintokokonaisuuk- sista kritisoitiin eniten POM-opintoja. Opintoihin oltiin kokonaisuutena kuiten- kin tyytyväisiä, ja niiden kuvattiin rakentavan hyvän pohjan ammatilliselle ke- hittymiselle ja opettajaksi kasvamiselle. Jatkotutkimusta tarvitaan erityisesti uudistuneen harjoittelurakenteen onnistu- misen arvioimisessa ja opiskelijoiden suhtautumisesta opettajankoulutuslaitok- sen tutkimuksellisuuteen. Lisäksi toivotaan tämän kaltaisen tutkimuksen jatku- van säännöllisemmin opettajankoulutuksen arviointitoimenpiteenä

Osteochondritis dissecans of the humeral capitellum in identical twins

Osteochondritis dissecans (OCD) of the humeral capitellum is a disorder affecting mainly boys between the ages of 12 and 15 years. The exact etiology of OCD is not clear, but it is believed that repetitive trauma is the primary cause. Genetic factors are thought to play a secondary role in the pathogenesis. We present 17-year-old identical twins with similar MRI and arthroscopic findings, suggesting that genetic components are involved in the etiology of OCD of the humeral capitellum

Road map for implementing AI-driven Oulu Smart excavator

Abstract Evolving machine control systems for excavators are getting more capable every year in civil engineering, now they are usually equipped with hydraulic motion control, localization, and design models in form of building information modelling (BIM). Machine control systems are advancing side by side with the adoption of fast wireless connections like 5G and growing trends of internet of things (IoT) and machine learning. AI across our ecosystem has made autonomous excavator more ubiquitous in nature. The autonomous excavators have gained significant interest in earth works area, due to their enhanced productivity for long hours, safety and lack of skilled human operators, and space exploration for unmanned mining and construction work. However, A great amount of effort is required to address many existing challenges such as, adaptive movement and control, task planning (digging, moving debris etc.), continuous environment sensing, avoiding collision (moving animals or objects on site), collaborative work with other machines and humans. In this study, we review state of the art and provide a artificial intelligence (AI-) driven road map for implementing a complete autonomous framework for earthmoving machine to our autonomous excavator test platform ’Smart Excavator’. Furthermore, the challenges and required effort to implement the framework are also discussed in comparison with existing literature