Comparison of near-interface traps in Al2_2O3_3/4H-SiC and Al2_2O3_3/SiO2_2/4H-SiC structures

Aluminum oxide (Al2O3) has been grown by atomic layer deposition on n-type 4H-SiC with and without a thin silicon dioxide (SiO2) intermediate layer. By means of Capacitance Voltage and Thermal Dielectric Relaxation Current measurements, the interface properties have been investigated. Whereas for the samples with an interfacial SiO2 layer the highest near-interface trap density is found at 0.3 eV below the conduction band edge, Ec, the samples with only the Al2O3 dielectric exhibit a nearly trap free region close to Ec. For the Al2O3/SiC interface, the highest trap density appears between 0.4 to 0.6 eV below Ec. The results indicate the possibility for SiC-based MOSFETs with Al2O3 as the gate dielectric layer in future high performance devices.Comment: 3 figures. Applied Physics Letters, accepted for publicatio

Ionic conductivity in LixTaOy thin films grown by atomic layer deposition

The material system Li-Ta-O is a promising candidate for thin-film solid-state electrolytes in Li-ion batteries. In the present study, we have varied the Li content x in LixTaOy thin films grown by atomic layer deposition (ALD) with the aim of improving the Li-ion conductivity. The amorphous films were grown at 225 degrees C on insulating sapphire and on conductive Ti substrates using tantalum ethoxide (Ta(OEt)(5)), lithium tert-butoxide ((LiOBu)-Bu-t) and water as reactants. The film composition was determined by time-of-flight elastic recoil detection analysis (TOF-ERDA), displaying an almost linear relationship between the pulsed and deposited Li content. The ionic conductivities were determined by in-plane and cross-plane AC measurements, exhibiting an Arrhenius-type behaviour and comparatively weak thickness-dependence. Increasing Li content x from 0.32 to 0.98 increases the film conductivity by two orders of magnitude while higher Li content x = 1.73 results in decreased conductivity. A room-temperature conductivity ciRT of similar to 10(-8) S cm(-1) is obtained for a 169 nm thick Li0.98TaOy film. The evolution of conductivity and activation energy suggests a competing effect between the concentration and the mobility of mobile Li ions when more Li are incorporated. The compositional dependence of Li transport mechanism is discussed. (C) 2020 The Author(s). Published by Elsevier Ltd.Peer reviewe

Electrical characterization of amorphous LiAlO2 thin films deposited by atomic layer deposition

LiAlO2 thin films deposited by atomic layer deposition (ALD) have a potential application as an electrolyte in three-dimensional (3D) all-solid-state microbatteries. In this study, Li-ion conductivity of such films is investigated by both in-plane and cross-plane methods. LiAlO2 thin films with a Li composition of [Li]/([Li] + [Al]) = 0.46 and an amorphous structure were grown by ALD with thicknesses of 90, 160 and 235 nm on different substrates. The electrical characterization was conducted by impedance spectroscopy using inert electrodes over a temperature range of 25-200 degrees C in an inert atmosphere. In-plane conductivities were obtained from films on insulating sapphire substrates, whereas cross-plane conductivities were measured from films on conducting titanium substrates. For the first time, comparison of the in-plane and cross-plane conductivities in these ALD LiAlO2 films has been achieved. More comparable results are obtained using a cross-plane method, whereas in-plane conductivity measurements demonstrate a considerable thickness-dependence with thinner film thickness. The room-temperature conductivity of the LiAlO2 films has been determined to be in the order of 10(-10) S cm(-1) with an activation energy of ca. 0.8 eV.Peer reviewe

(E)-1-(2-Iodo­phen­yl)-2-phenyl­diazene

The mol­ecule of the title compound, C12H9IN2, is approximately planar [maximum deviation = 0.020 (5) Å] with a trans arrangement of the groups around the N=N double bond. This double bond is rotated away from the iodine substiuent

Image quality of list-mode proton imaging without front trackers

List mode proton imaging relies on accurate reconstruction of the proton most likely path (MLP) through the patient. This typically requires two sets of position sensitive detector systems, one upstream (front) and one downstream (rear) of the patient. However, for a clinical implementation it can be preferable to omit the front trackers (single-sided proton imaging). For such a system, the MLP can be computed from information available through the beam delivery system and the remaining rear tracker set. In this work, we use Monte Carlo simulations to compare a conventional double-sided (using both front and rear detector systems) with a single-sided system (only rear detector system) by evaluating the spatial resolution of proton radiographs (pRad) and proton CT images (pCT) acquired with these set-ups. Both the pencil beam spot size, as well as the spacing between spots was also adjusted to identify the impact of these beam parameters on the image quality. Relying only on the pencil beam central position for computing the MLP resulted in severe image artifacts both in pRad and pCT. Using the recently extended-MLP formalism that incorporate pencil beam uncertainty removed these image artifacts. However, using a more focused pencil beam with this algorithm induced image artifacts when the spot spacing was the same as the beam spot size. The spatial resolution tested with a sharp edge gradient technique was reduced by 40% for single-sided (MTF10% = 3.0 lp/cm) compared to double-sided (MTF10% = 4.9 lp/cm) pRad with ideal tracking detectors. Using realistic trackers the difference decreased to 30%, with MTF10% of 4.0 lp/cm for the realistic double-sided and 2.7 lp/cm for the realistic single-sided setup. When studying an anthropomorphic paediatric head phantom both single- and double-sided set-ups performed similarly where the difference in water equivalent thickness (WET) between the two set-ups were less than 0.01 mm in homogeneous areas of the head. Larger discrepancies between the two set-ups were visible in high density gradients like the facial structures. A complete CT reconstruction of a Catphan$^{\circledR}$ module was performed. Assuming ideal detectors, the obtained spatial resolution was 5.1 lp/cm for double-sided and 3.8 lp/cm for the single-sided setup. Double- and single-sided pRad with realistic tracker properties returned a spatial resolution of 3.8 lp/cm and 3.2 lp/cm, respectively. Future studies should investigate the development of dedicated reconstruction algorithms targeted for single-sided particle imaging.publishedVersio

Vurdering av heterogenitet i lakselusindusert villfiskdødelighet innen produksjonsområder i 2022. Oppdatert med nye modeller

Ekspertgruppen oppnevnt til å vurdere lakselusindusert villfiskdødelighet på utvandrende laksesmolt har fått i oppdrag å vurdere heterogeniteten i dødelighet mellom vassdrag, det vil si om det er stor forskjell i dødelighet av smolt fra forskjellige vassdrag innen samme produksjonsområde (PO). Dette er viktig ettersom heterogenitet kan føre til at noen bestander kan bli mer påvirket enn det gjennomsnittet for POet tilsier (Vollset mfl. 2022). Kort oppsummert vurderer vi først om smittepresset og dødelighetsestimater varierer innad i produksjonsområdet, og deretter om denne variasjonen fører til at grupper av spesielt sårbare og viktige bestander har høyere dødelighet enn den mest sannsynlige dødelighetskategorien for hele POet. Vi rapporterer også om det er enkeltbestander som påvirkes mer enn den mest sannsynlige dødelighetskategorien for det POet bestanden tilhører. Resultatene for 2022 viser at det i ett PO var grupper av sårbare og viktige bestander med sannsynlighetsovervekt for at lakselusindusert dødelighet var høyere enn den mest sannsynlige dødelighetskategorien for POet: • Bestander med dårlig eller svært dårlig tilstand etter delnormen “Gytebestandsmål og høstingspotensial” i kvalitetsnormen i PO10. I ytterligere fem POer tyder resultater fra én eller flere virtuelle postsmoltmodeller på at enkeltbestander hadde høyere lakselusindusert dødelighet enn den mest sannsynlige dødelighetskategorien for POet. Dette gjaldt også enkelte av bestandene innenfor de følgende kategoriene av sårbare og viktige bestander: • Nasjonale laksevassdrag, bestander med dårlig eller svært dårlig tilstand etter delnormen “Gytebestandsmål og høstingspotensial” i kvalitetsnormen, små og sårbare bestander og bestander under reetablering i PO6. • Små og sårbare bestander i PO7. • Bestander med dårlig eller svært dårlig tilstand etter delnormen “Gytebestandsmål og høstingspotensial” i kvalitetsnormen og små og sårbare bestander i PO9. • Nasjonale laksevassdrag i PO11. • Nasjonale laksevassdrag og små og sårbare bestander i PO12. I fem POer tilsa ikke resultatene at enkeltbestander hadde høyere dødelighet enn den mest sannsynlige dødelighetskategorien for POet. Dette gjaldt: • PO1, PO2, PO5, PO8 og PO13. I to POer var den mest sannsynlige dødelighetskategorien over 30 %, og heterogenitetsvurderinger ikke relevante. Dette gjaldt: • PO3 og PO4

Vurdering av heterogenitet i lakselusindusert villfiskdødelighet innen produksjonsområder i 2020 og 2021

Denne rapporten belyser om utvandrende smolt av laks fra sårbare og viktige bestander har en avvikende høyere gjennomsnittlig lakselusindusert dødelighet enn gjennomsnittet for produksjonsområdet. Rapporten er utarbeidet av medlemmer av Ekspertgruppen for Trafikklyssystemet på oppdrag for styringsgruppen og Nærings- og fiskeridepartementet. Til sammenlikning vurderer hovedrapporten til ekspertgruppen hvert produksjonsområde som helhet (Vollset mfl. 2021). Å utføre slike heterogenitetsanalyser var blant anbefalingene til en ekspertgruppe som hadde til oppdrag å vurdere og gi råd om faglig vurdering av naturfaglige kriterier som kan brukes til å vekte laksebestander i Trafikklyssystemet (Thorstad mfl. 2021). Vurderingen gjøres for fire grupper av sårbare og viktige bestander: (1) bestander med dårlig eller svært dårlig tilstand etter delnormen “Gytebestandsmål og høstingspotensial” i Kvalitetsnormen for villaks, (2) bestander som er knyttet til nasjonale laksevassdrag, (3) bestander definert som små og/eller sårbare og (4) bestander under reetablering etter behandling mot sur nedbør eller parasitten Gyrodactylus salaris. Utvandrende smolt fra sårbare og viktige bestander er vurdert å ha en høyere kategori av lakselusindusert dødelighet enn produksjonsområdet som helhet i følgende tilfeller: - Bestander under reetablering i produksjonsområde 8 i 2020 og i produksjonsområde 11 i 2021 - Bestander i dårlig eller svært dårlig tilstand for gytebestandsmål og høstingspotensial i produksjonsområde 10 i 2020 og i produksjonsområder 9 og 10 i 2021 - Små og/eller sårbare bestander i produksjonsområder 8 og 10 i 2021 For hvert av disse syv tilfellene er usikkerheten i kategoriseringen stor. Gjennomsnittlig lakselusindusert dødelighet for hver av de andre gruppene av sårbare og viktige bestander er vurdert å være i samme kategori eller i en lavere kategori enn produksjonsområdet som helhet. Vi har også vurdert om usikkerheten til konklusjonene for sårbare og viktige bestander avviker fra usikkerheten til konklusjonen for produksjonsområdet som helhet. Dersom usikkerheten er mindre for sårbare og viktige bestander enn for produksjonsområdet som helhet, vil dette samlet sett kunne styrke tilliten til hovedkonklusjonen. Et slikt avvik i usikkerhet kan blant annet inntreffe hvis sårbare og viktige bestander er bedre dekket av observasjonsdata eller har lengre utvandringsruter enn flertallet av bestandene i produksjonsområdet. Usikkerheten for enkeltgrupper av sårbare og viktige bestander er vurdert til å være mindre enn for produksjonsområdet som helhet i åtte tilfeller. Dette gjelder blant annet for konklusjonen om høy lakselusindusert dødelighet i produksjonsområde 4 i 2021, der usikkerheten er liten til middels for tre grupper av sårbare og viktige bestander, mens usikkerheten er stor for produksjonsområdet som helhet. Usikkerheten for enkeltgrupper av sårbare og viktige bestander er vurdert til å være større enn for produksjonsområdet som helhet i 11 tilfeller. I flere produksjonsområder tydet dataene på betydelige geografiske forskjeller i lakselusindusert dødelighet samtidig som ingen av gruppene av sårbare og viktige bestander ble vurdert til å ha høyere gjennomsnittlig dødelighet enn produksjonsområdet som helhet. Årsaken er at de fleste gruppene av sårbare og viktige bestander er spredt over ulike deler av produksjonsområdet. Det kan være betydelig heterogenitet innen en gruppe av sårbare og viktige bestander samtidig som gjennomsnittet er på nivå med produksjonsområdet som helhet. Et eksempel er produksjonsområde 5 i 2020, der ingen av gruppene av sårbare og viktige bestander ble vurdert til å ha høyere lakselusindusert dødelighet enn produksjonsområdet som helhet (lav dødelighet med middels usikkerhet). Imidlertid vurderer vi det som sannsynlig at lakselusindusert dødelighet var i moderat kategori for smolt fra bestander i indre fjordstrøk på Sunnmøre, i den sørligste delen av produksjonsområdet. Dette inkluderer trolig også et nasjonalt laksevassdrag og flere bestander i dårlig eller svært dårlig tilstand for gytebestandsmål og høstingspotensial. Dette eksempelet tyder på en heterogenitet i produksjonsområdet som ikke blir plukket opp av heterogenitetsanalysen som de blir gjort i denne rapporten. Produksjonsområde 5 var ett av tre produksjonsområder der lakselusindusert dødelighet var vurdert til forskjellig kategori i 2020 og 2021. De andre var produksjonsområder 2 og 4. Det er spesielt interessant å få informasjon om det var sårbare og viktige bestander som skilte seg ut med høyere dødelighet i året med lavest dødelighet i toårsperioden (dvs. produksjonsområde 2 i 2021, produksjonsområde 4 i 2020 og produksjonsområde 5 i 2020). Eksempelet fra produksjonsområde 5 i 2020 viser at det trolig var geografiske områder med sårbare og viktige bestander som hadde høyere dødelighetskategori enn produksjonsområdet som helhet, selv om dette ikke ble fanget opp i hovedanalysene. Vi fant ikke et slikt mønster for produksjonsområde 2 i 2021 og produksjonsområde 4 i 2020. Til slutt brukes erfaringene fra analysene i denne rapporten til å skissere hvordan heterogeniteten i lakselusindusert dødelighet kan synliggjøres bedre i framtidig trafikklysarbeid

Sudden emergence of a Neisseria gonorrhoeae clade with reduced susceptibility to extended-spectrum cephalosporins, Norway

Neisseria gonorrhoeae multilocus sequence type (ST)-7827 emerged in a dramatic fashion in Norway in the period 2016–2018. Here, we aim to shed light on the provenance and expansion of this ST. ST-7827 was found to be polyphyletic, but the majority of members belonged to a monophyletic clade we termed PopPUNK cluster 7827 (PC-7827). In Norway, both PC-7827 and ST-7827 isolates were almost exclusively isolated from men. Phylogeographical analyses demonstrated an Asian origin of the genogroup, with multiple inferred exports to Europe and the USA. The genogroup was uniformly resistant to fluoroquinolones, and associated with reduced susceptibility to both azithromycin and the extended-spectrum cephalosporins (ESCs) cefixime and ceftriaxone. From a genetic background including the penA allele 13.001, associated with reduced ESC susceptibility, we identified repeated events of acquisition of porB alleles associated with further reduction in ceftriaxone susceptibility. Transmission of the strain was significantly reduced in Norway in 2019, but our results indicate the existence of a recently established global reservoir. The worrisome drug-resistance profile and rapid emergence of PC-7827 calls for close monitoring of the situation

In situ synchrotron study of ordered and disordered LiMn1.5Ni0.5O4 as lithium ion battery positive electrode

In situ powder synchrotron diffraction and X-ray absorption spectroscopy have been used to investigate cation ordered as well as disordered modifications of the LiMn1.5Ni0.5O4 spinel-type compound as a Li-ion battery (LIB) cathode during electrochemical cycling. The structural state depends on the adopted heat treatment conditions and is ascertained by Raman and neutron diffraction data. The degree of Mn-Ni ordering (none, partial, complete) is one parameter that influences the electrochemical behaviour. The in situ data reveal significant differences in behaviour with respect to structural phase transitions during electrochemical cycling. Ordered Li2Mn3NiO8 (P4332) undergoes two consecutive first order structural phase transitions between spinel type phases during charging - discharging. These are most probably connected with steps in oxidation state for the Ni-atoms as supported by XANES data. The disordered phases (Fd-3m) show a mixed “solid solution - two phase” behaviour accompanied by a smooth decrease in the unit cell volume during charging over the two redox steps involved, Ni2+/Ni3+/Ni4+, however, also with volume jumps at first order transitions. This combined behaviour is explained for the first time for spinel type LiMn1.5Ni0.5O4 materials. It is not clear why ordered and disordered phases show different phase behaviors depending on the state of (dis)charge. This could be due to higher valent Mn taking part in the redox activity at higher voltages, however, future verification is required

Uncertainty-aware spot rejection rate as quality metric for proton therapy using a digital tracking calorimeter

Objective. Proton therapy is highly sensitive to range uncertainties due to the nature of the dose deposition of charged particles. To ensure treatment quality, range verification methods can be used to verify that the individual spots in a pencil beam scanning treatment fraction match the treatment plan. This study introduces a novel metric for proton therapy quality control based on uncertainties in range verification of individual spots. Approach. We employ uncertainty-aware deep neural networks to predict the Bragg peak depth in an anthropomorphic phantom based on secondary charged particle detection in a silicon pixel telescope designed for proton computed tomography. The subsequently predicted Bragg peak positions, along with their uncertainties, are compared to the treatment plan, rejecting spots which are predicted to be outside the 95% confidence interval. The such-produced spot rejection rate presents a metric for the quality of the treatment fraction. Main results. The introduced spot rejection rate metric is shown to be well-defined for range predictors with well-calibrated uncertainties. Using this method, treatment errors in the form of lateral shifts can be detected down to 1 mm after around 1400 treated spots with spot intensities of 1 × 107 protons. The range verification model used in this metric predicts the Bragg peak depth to a mean absolute error of 1.107 ± 0.015 mm. Significance. Uncertainty-aware machine learning has potential applications in proton therapy quality control. This work presents the foundation for future developments in this area.publishedVersio