Who Should Parent? Parenting Fitness as Determined by the Five-factor Personality Module

The majority of parents in the United States engage in good enough parenting, which allows children to develop into functional and well-adjusted adults. However, as the Juvenile court system knows well, some parent\u27s do not engage in good enough parenting; some parents are very abusive or neglectful in their parenting styles. In 2012, and estimated 686,000 children were victims of child maltreatment. Can child abuse be prevented? Yes, it can. There is a strong correlation between an individual\u27s personality make up and the way they parent. Additionally, personality follows a predictable maturation trend and significant deficits within an individual\u27s personality will remain relatively constant unto that individual as he or she ages, if steps are not taken to intentionally alter those deficits. This indicates that a person\u27s ability to parent, and his or her likelihood of being a good enough or neglectful and abusive parent can be determined long before a person even has children, such as in late adolescence. This researcher sought to determine if the Five-Factor Personality module could be used to screen for individuals at risk of engaging in child maltreatment during late adolescence to prevent future child abuse and neglect

Lead-supported germanium nanowire growth

The Pb-assisted growth of Ge nanowires (NWs) has been investigated under high and low pressure conditions via thermal decomposition of diphenylgermane. Highly crystalline Ge NWs were obtained and Pb was established as a viable growth promoter with the Pb particle being in the solid and liquid state

Preventing viral infections with polymeric virus catchers: a novel nanotechnological approach to antiviral therapy

10.1039/c3tb00009eJournal of Materials Chemistry. B151203

Nanoscale aluminum plasmonic waveguide with monolithically integrated germanium detector

Surface plasmon polaritons have rapidly established themselves as a promising concept for molecular sensing, near-field nanoimaging, and transmission lines for emerging integrated ultracompact photonic circuits. In this letter, we demonstrate a highly compact surface plasmon polariton detector based on an axial metal-semiconductor-metal nanowire heterostructure device. Here, an in-coupled surface plasmon polariton propagates along an aluminum nanowire waveguide joined to a high index germanium segment, which effectively acts as a photoconductor at low bias. Based on this system, we experimentally verify surface plasmon propagation along monocrystalline Al nanowires as thin as 40 nm in diameters. Furthermore, the monolithic integration of plasmon generation, guiding, and detection enables us to examine the bending losses of kinked waveguides. These systematic investigations of ultrathin monocrystalline Al nanowires represent a general platform for the evaluation of nanoscale metal based waveguides for transmission lines of next generation high-speed ultracompact on-chip photonic circuits

A novel planar optical sensor for simultaneous monitoring of oxygen, carbon dioxide, pH and temperature

The first quadruple luminescent sensor is presented which enables simultaneous detection of three chemical parameters and temperature. A multi-layer material is realized and combines two spectrally independent dually sensing systems. The first layer employs ethylcellulose containing the carbon dioxide sensing chemistry (fluorescent pH indicator 8-hydroxy-pyrene-1,3,6-trisulfonate (HPTS) and a lipophilic tetraalkylammonium base). The cross-linked polymeric beads stained with a phosphorescent iridium(III) complex are also dispersed in ethylcellulose and serve both for oxygen sensing and as a reference for HPTS. The second (pH/temperature) dually sensing system relies on the use of a pH-sensitive lipophilic seminaphthorhodafluor derivative and luminescent chromium(III)-activated yttrium aluminum borate particles (simultaneously acting as a temperature probe and as a reference for the pH indicator) which are embedded in polyurethane hydrogel layer. A silicone layer is used to spatially separate both dually sensing systems and to insure permeation selectivity for the CO2/O2 layer. The CO2/O2 and the pH/temperature layers are excitable with a blue and a red LED, respectively, and the emissions are isolated with help of optical filters. The measurements are performed at two modulation frequencies for each sensing system and the modified Dual Lifetime Referencing method is used to access the analytical information. The feasibility of the simultaneous four-parameter sensing is demonstrated. However, the practical applicability of the material may be compromised by its high complexity and by the performance of individual indicators

Synthese und Charakterisierung von Eindimensionalen Ge-basierten Nanostrukturen Metastabiler Zusammensetzung

Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersKumulative Dissertation aus vier ArtikelnDie Integration von Ge in die Si basierte Halbleiterindustrie war aufgrund von Problemen mit dessen nativen Oxid lange Zeit nicht rentabel. Es wurde allerdings ein Weg gefunden diese Probleme zu umgehen und Ge erfolgreich auf Si-Plattformen zu integrieren. Die herausragenden elektrischen Eigenschaften von Ge im Vergleich zu Si konnten ausgenutzt werden, um neuartige Hochleistungsbauteile zu entwickeln. Heutzutage ist das effiziente Dotieren von Ge, welches für Si bereits weitestgehend erforscht ist, im Fokus dieses Forschungsfeldes. Außerdem sind metastabile Ge Legierungen von großem Interesse, da sie die Möglichkeit bieten Ge von einem indirekten Halbleiter mit schlechter Lichtabsorption und emission im mittleren Infrarotbereich in einen direkten Halbleiter umzuwandeln. Die Reduktion von Materialdimensionen innerhalb des Nanometerregimes ermöglicht das Wachstum von Materialien mit speziellen Eigenschaften und Zusammensetzungen, welche aus thermodynamischer Sicht unerreichbar wären, können dadurch realisiert werden. Der Fokus dieser Arbeit liegt auf dem Wachstum anisotroper, metastabiler Legierungen in einem metallunterstützten Bottom up Wachstumsprozess mittels SLS/VLS Mechanismus. Der Einbau des Wachstumkeims durch das Einfangen von Atomen an der Wachstumsfront des wachsenden Ge Kristalls wird in einem kinetisch kontrollierten Prozess bei sehr niedrigen Temperaturen durchgeführt. Im ersten Abschnitt der Arbeit wird über den Einbau von Ga in die Ge-Matrix mithilfe eines Gasphasenprozesses berichtet. Die metastabile Legierung enthält ungefähr die vierfache Menge an Ga im Vergleich zur thermodynamisch festgelegten Löslichkeitsgrenze bei hohen Temperaturen. Dies entspricht dem 50-fachen des thermodynamisch möglichen Einbaus bei der eigentlichen Wachstumstemperatur. Das erzeugte Material ist sehr leitfähig und zeigt metallähnliches Verhalten. Außerdem wird der Einbau von Sn in einen anisotropen Ge-Kristall, mithilfe eines Mikrowellenprozesses in flüssiger Phase, realisiert. Die metastabilen, nanostrukturierten Ge1-xSnx-Legierungen (x = 0.17 - 0.28) werden durch homogene Nukleation und ohne die Verwendung eines Templates erzeugt. Es können dabei einige neue Erkenntnisse, wie die hohe thermische Stabilität von Sn, die Stabilität der Ge1-xSnx-Legierungen bei An und Abwesenheit von metallischem Sn sowie ein Zerfall der metastabilen Legierung durch Festphasendiffusion, gewonnen werden. Darauf basierend wird eine Phasenkarte erstellt, die kinetische Einflüsse inkludiert. Außerdem werden physikalische Eigenschaften der hergestellten Materialien, wie die Leitfähigkeit und die indirekte Beobachtung eines direkten Halbleiterverhaltens, präsentiert. Die Ergebnisse der Mikrowellenmethode werden verwendet, um einen Gasphasenprozess für das epitaktische Wachstum von anisotropen, metastabilen Ge1-xSnx-Legierungen mit hohem Sn Gehalt (19 at. %) auf einem Ge-Substrat zu ermöglichen. Die Größenabhängigkeit einer Übergangszone, die den Unterschied der Gitterparameter zwischen dem Substrat und der wachsenden Legierung ausgleicht, wird untersucht. Schließlich wird die direkte Bandlücke des Materials (0.29 eV) mittels Photolumineszensmessungen bestimmt. Die präsentierte Methode ist ein weiterer Schritt in Richtung der Integration dieser metastabilen Legierung auf eine Si-Plattform. Die synthetisierten Materialien werden mittels Elektronenmikroskopie, Röntgendiffraktion, IR Absorption und Photolumineszensmessungen charakterisiert. Außerdem werden Einzeldrahtmessungen an metastabilen Ge1-xSnxund Ge1-xGax-Nanodrähten zur Evaluierung der elektrischen Eigenschaften durchgeführt. Die erhaltenen Resultate dieser Arbeit liefern ein tieferes Verständnis der Syntheseparameter metastabiler Verbindungen und zeigen neue Methoden zur Synthese von Materialien bei kinetisch kontrollierter Prozessführung.Problems concerning the native oxide of Ge hampered the integration of Ge into the Si based semiconductor industry. After solving these problems and the successful integration of Ge on Si platforms, the superior properties of Ge in terms of hole and electron mobility when compared to Si have been used to develop novel high performance devices. Nowadays, efficient doping of Ge which is already well established for Si is now in the focus of this research field. In addition, metastable compounds based on Ge are of great interest due to the possibility of transforming Ge from an indirect bandgap semiconductor with very poor absorption and emission of light in the mid IR range into a direct bandgap semiconductor. The down scaling of materials dimensions towards the nanometre regime enables the growth of materials with special properties and compositions which cannot be observed and reached for bulk materials. This work focuses on the growth of anisotropic, metastable alloys in a metal assisted bottom up growth process by the SLS/VLS mechanism. The incorporation of the metal growth promoter by solute trapping during the growth of the Ge crystal is targeted which requires a kinetically controlled process at very low temperatures. In the first part of the results section the incorporation of Ga in a Ge crystal matrix via a vapour phase process is described. The metastable composition of the material contains approximately four times the solubility limit at high temperatures and 50 times the composition limit at the actual growth temperatures. The material is highly conducting and shows metal like behaviour. Furthermore, the incorporation of Sn in anisotropic Ge crystals is realised via a solution based microwave assisted process. The metastable Ge1-xSnx alloy (x = 0.17 - 0.28) nanostructures are formed via homogeneous nucleation and without the use of a template. Several new findings such as the stability of Sn at high temperatures, the Ge1-xSnx materials stability with and without the presence of metallic Sn as well as the solid state diffusion mechanism for the material degradation are observed. Based on these results, a phase map is suggested including the kinetic influence on phase evolution. In addition, the physical properties such as conductivity and indirect observation of a direct bandgap material are presented. The results obtained by this microwave approach are used to implement a vapour phase process for the epitaxial growth of anisotropic, metastable Ge1-xSnx alloys with high Sn contents of 19 at. % on a Ge substrate. The size dependence of a transition zone to accommodate the lattice mismatch between the growing material and the substrate is described. Finally, a direct bandgap of the material (0.29 eV) is demonstrated by photoluminescence. This is a significant step towards to the integration of this compound on a Si platform. The obtained materials are characterised by electron microscopy, X ray diffraction, IR absorption, and photoluminescence measurements. Furthermore, single NW devices are fabricated to evaluate the electronic properties of metastable Ge1-xSnx and Ge1-xGax nanowires. Results obtained in this thesis provide a deeper understanding of synthesis parameters of metastable compounds and demonstrate new approaches for the synthesis of materials achieved under kinetically controlled growth conditions.12

Nukleation und Wachstum von Nanodrähten der metastabilen Ge1-xSnx-Legierung mit hohem Zinngehalt

Zusammenfassung in deutscher SpracheAbweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersThe first bottom-up synthesis procedure for Ge1-xSnx nanowires with a high tin content of 12.4 ± 0.6 % and constant diameter along their axis was developed. The synthesis was enabled by using a microwave approach in combination with metalorganic precursors. The keys to success have been attributed to the ratio of homo- and heterometallic derivatives in the precursor mixture, the pretreatment of the precursor mixture and the low temperatures used for the synthesis. The different morphologies of the synthesised nanowires pointed towards the specific growth regimes, which were related to the decomposition of the homo- and heterometallic precursor species providing germanium and tin for the Ge1-xSnx growth. Based on these results, a modified procedure was developed for the controlled growth of Ge1-xSnx nanowires with constant diameter and a high tin content. EDX elemental mapping images confirmed the homogenous distribution of tin in the germanium lattice, while HRTEM images show the high crystallinity of the Ge1-xSnx nanowires. Independent and complementary techniques, such as XRD, Raman and EDX analysis have been performed for the determination of the tin content. HRTEM images suggest the appearance of oriented attachment during the nucleation regime of Ge1-xSnx nanowires with constant diameter. Furthermore, Ge1-xSnx nanowires with diminishing diameter showed an increasing amount of tin incorporated into the germanium lattice towards the tip area. The increased percentage of tin can be related to the smaller diameter of the materials and thus a more effective strain release accompanied with a higher amount of tin in the germanium lattice. These results represent important findings for the controlled synthesis of nanoscale, metastable Ge1-xSnx.In dieser Arbeit wird das erste Bottom-up-Verfahren zur Herstellung von Ge1-xSnx Nanodrähten mit einem hohen Zinngehalt von 12.4 ± 0.6 % und konstantem Durchmesser entlang der Wachstumsachse vorgestellt. Die erfolgreiche Synthese basiert auf molekularen Vorstufen, die in einem Mikrowellenprozess thermisch zersetzt werden. Der Schlüssel zum Erfolg wird dem Verhältnis der auftretenden Intermediaten in der Mischung, der Vorbehandlung dieser Vorstufenmischung und den vergleichsweise geringen Temperaturen während der Synthese zugeschrieben. Die unterschiedlichen Strukturen der synthetisierten Nanodrähte legen das Auftreten verschiedener Wachstumsregime nahe, welche der Zersetzung unterschiedlicher homo- und heterometallischen Vorstufen, und der damit verbundenen Festlegung des Germanium-Zinn-Verhältnisses, zugeschrieben werden können. Diese Erkenntnisse machen ein kontrolliertes Wachstum von Ge1-xSnx Nanodrähten mit konstantem Durchmesser und einem hohen Zinngehalt möglich. EDX-Elementverteilungsmessungen zeigen eine gleichmäßige Verteilung von Zinn im Germaniumgitter, während HRTEM-Bilder die hohe Kristallinität der Nanodrähte bestätigen. Zur Bestimmung des Zinngehalts wurden komplementäre XRD-, Raman- und EDX-Messungen durchgeführt. HRTEM-Bilder legen eine orientierte Anlagerung während des Nukleationregimes der Ge1-xSnx Nanodrähte mit konstantem Durchmesser nahe. Außerdem konnte gezeigt werden, dass bei Ge1-xSnx Nanodrähte mit abnehmendem Durchmesser in Richtung der Spitze des Nanodrahtes mehr Zinn in das Germaniumgitter eingebaut werden kann. Der höhere Zinngehalt kann auf einen effektiveren Abbau von Verspannungen über die Oberfläche des Nanodrahtes mit geringerem Durchmesser erklärt werden. Diese Ergebnisse liefern sehr wichtige Erkenntnisse, die zur kontrollierten Synthese von nanoskaligem, metastabilem Ge1-xSnx verwendet werden können.7