Propriedades ópticas e transporte electrónico transiente, relacionados com a desordem, em semicondutores de grande hiato

Neste trabalho estudamos as propriedades ópticas e o transporte electrónico em semicondutores de grande hiato, usando uma abordagem relacionada com a desordem estrutural frequentemente encontrada nestes materiais. Observamos uma variedade de características da fotocorrente transiente (TPC) e fotoluminescência transiente (TPL) que não podem ser explicados no âmbito dos mecanismos “canónicos” de relaxação electrónica, que são, para TPC, o modelo de Captura Múltipla (MT) de portadores livres e, para TPL, o modelo de recombinação entre pares de dadores e aceitadores (DAP) localizados. Em consequência, desenvolvemos um novo modelo analítico (Modelo TR) que integra a evidência experimental complementar de dispersão espacial (DAP) e dispersão energética (caudas das bandas). O modelo baseia-se na competição entre a termalização e recombinação (TR) de portadores minoritários capturados em estados energéticos, distribuídos exponencialmente em energia, e localizados no espaço. O modelo descreve a dependência da TPL da energia e do tempo, em excelente concordância com os dados experimentais, e revela a correlação entre TPL e TPC.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Non-linear optical spontaneous photoluminescence emission enhancement effect in wide gap gallium nitride thin films

With two interfering pulses from the 4th harmonic of a Nd-YAG laser we burnt a periodic lattice structure into the surface of GaN thin films. The lattice period of this permanent grating could be controlled between less than one and several tens of microns. Above the decomposition threshold, nitrogen evades from the sample surface, and the residual metallic gallium accumulates in the form of tiny droplets at the surfaces. The patterned structure shows structural similarities with microcavities. The question arises if the residual metallic gallium may act as a partially reflecting mirror. To test this hypothesis, we studied the steady-state and transient photoluminescence through the modulation of light emerging from the ubiquitous broad “yellow” photoluminescence band. The microlattice shows up by energy-equidistant spontaneous emission enhancement peaks in the steady-state photoluminescence spectra. We suggest that the partial reflection due to the residual metallic gallium leads to the observed enhancement effect.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

The γπ → ππ anomaly from lattice QCD and dispersion relations

We propose a formalism to extract the γπ → ππ chiral anomaly F3π from calculations in lattice QCD performed at larger-than-physical pion masses. To this end, we start from a dispersive representation of the γ (∗)π → ππ amplitude, whose main quarkmass dependence arises from the ππ scattering phase shift and can be derived from chiral perturbation theory via the inverse-amplitude method. With parameters constrained by lattice calculations of the P-wave phase shift, we use this combination of dispersion relations and effective field theory to extrapolate two recent γ (∗)π → ππ calculations in lattice QCD to the physical point. Our formalism allows us to extract the radiative coupling of the ρ(770) meson and, for the first time, the chiral anomaly F3π = 38(16)(11) GeV−3. The result is consistent with the chiral prediction albeit within large uncertainties, which will improve in accordance with progress in future lattice-QCD computations

Characterization of oxygen phases created during oxidation of Ru(0001)

Thermal desorption spectroscopy, ultraviolet photoelectron spectroscopy, low energy electron diffraction (LEED), and the reactive scattering of a CO molecular beam have been applied to determine the relationship between the formation of the subsurface oxygen phase and the growth of oxides during oxidation of Ru(0001). Emission of RuOx (xpxOy phase takes place within the temperature region of 900–1150 K. The growth of oxide films becomes the dominating reaction channel when performing the oxidation at temperatures higher than the onset for oxygen desorption. The oxide formation is strongly reduced when conducting the oxidation at temperatures higher than 1250 K. In this case only a relatively low amount of oxygen atoms adsorbed on the bare Ru surface can be achieved, neither oxides nor subsurface oxygen have been found. The presence of a RuO2 coating layer manifests itself by LEED patterns characteristic for a particular RuO2 single crystal face as well as by additional features in the valence ultraviolet photoelectron spectra. The oxidation of CO molecules reactively scattered at these oxygen-rich surfaces proceeds as long as mobile oxygen atoms are present in the subsurface region. The reaction is entirely quenched when the subsurface oxygen is replaced by an uniform film of RuO2

Migration and horizontal gene transfer divide microbial genomes into multiple niches.

Horizontal gene transfer is central to microbial evolution, because it enables genetic regions to spread horizontally through diverse communities. However, how gene transfer exerts such a strong effect is not understood. Here we develop an eco-evolutionary model and show how genetic transfer, even when rare, can transform the evolution and ecology of microbes. We recapitulate existing models, which suggest that asexual reproduction will overpower horizontal transfer and greatly limit its effects. We then show that allowing immigration completely changes these predictions. With migration, the rates and impacts of horizontal transfer are greatly increased, and transfer is most frequent for loci under positive natural selection. Our analysis explains how ecologically important loci can sweep through competing strains and species. In this way, microbial genomes can evolve to become ecologically diverse where different genomic regions encode for partially overlapping, but distinct, ecologies. Under these conditions ecological species do not exist, because genes, not species, inhabit niches

Designing a Thermal Energy Storage Program for Electric Utilities

Electric utilities are looking at thermal energy storage technology as a viable demand side management (DSM) option. In order for this DSM measure to be effective, it must be incorporated into a workable, well-structured utility program. This paper describes a methodology to design a successful thermal energy storage program for electric utilities. The design process is addressed beginning with the market research phase. The research includes information obtained from utilities having successful thermal storage programs. In addition, information is gathered from interviews with local architects and engineers, air conditioning contractors and potential thermal energy storage customers. From this information a marketing plan is developed that addresses the target market, market penetration, promotional methods, incentive types and levels, internal and external training requirements and optimal organizational structure. The marketing plan also includes various rate structures, program procedures and evaluation techniques. In addition to the marketing plan, several case histories are addressed

Einfluss des präoperativen Body Mass Index auf die Ergebnisse nach Lebertransplantation

Die Lebertransplantation hat sich in den letzten 25 Jahren zu einem weltweit anerkannten und etablierten Routineverfahren entwickelt und ist mittlerweile die Behandlung der Wahl bei akutem und chronischem Leberversagen. Die zunehmende Ausweitung der Indikationen und Einschränkung der Kontraindikationen zur Transplantation führte zu einer verstärkten Meldung von Patienten auf die Warteliste. Gleichzeitig stieg die Zahl verfügbarer Spenderorgane nur leicht an. Der Mangel an Spenderorganen verpflichtet zu einer gründlichen Bewertung von präoperativen Risikofaktoren für die Lebertransplantation. Da der Erfolg dieses Eingriffs entscheidend von dem körperlichen Zustand des Empfängers vor der Transplantation abhängig ist, wurde in der vorliegenden Studie anhand der Daten des Kieler Patientenkollektives der Einfluss des präoperativen Body Mass Index auf die Ergebnisse nach Lebertransplantation untersucht. Diese gelten bei Patienten mit vom Normalgewicht abweichendem BMI im Allgemeinen als schlechter als die normalgewichtiger Empfänger. Der BMI als einfacher Messparameter für den Ernährungszustand gibt Aufschluss über Mangelernährung oder Übergewicht und Fettleibigkeit des menschlichen Körpers. Für diese Untersuchung wurden die postoperativen Ergebnisse der diesen drei Merkmalen zugeordneten Patienten retrospektiv ausgewertet und mit der Population der normalgewichtigen Patienten verglichen. Hierzu wurden die insgesamt 173 Pati-enten nach ihrem präoperativen BMI in vier Gewichtsgruppen unterteilt. Die übergewichtigen und adipösen Patienten zeigten erwartungsgemäß einen deu-lich höheren Anteil an den Begleiterkrankungen des metabolischen Syndroms. Dies beeinflusste aber nicht die postoperative Mortalität, könnte jedoch im Zusammenhang mit einer erhöhten postoperativen Morbidität stehen. Weder für die Operationszeit noch für die kalte Ischämiezeit konnte ein signifikanter Unterschied zwischen den vier Patientengruppen festgestellt werden. Auch aus den Spendercharakteristika wie Alter und BMI konnte kein Zusammenhang zu den postoperativen Ergebnissen der einzelnen Empfängergruppen geschlossen werden. Tendenziell zeigten die untergewichtigen und die adipösen Patienten einen schwierigeren frühpostoperativen Verlauf, dies wirkte sich im Verhältnis zu den normalgewichtigen Patienten aber nicht negativ auf das Überleben aus. Die eindeutig besten Ergebnisse direkt nach der Operation wiesen die übergewichtigen Patienten auf, sie scheinen somit die besten körperlichen Voraussetzungen für den Eingriff mitzubringen. Bezüglich des Langzeitüberlebens zeigte sich für die Patienten mit Übergewicht kein deutlicher Vorteil gegenüber den anderen Gruppen. Die Überlebensraten der untergewichtigen Patienten waren nach 30 Tagen, einem, fünf und zehn Jahren die Besten aller Patientengruppen. Auch beim Transplantatüberleben wiesen die Untergewichtigen zusammen mit den Übergewichtigen die besten Ergebnisse auf. Die insgesamt schlechtesten Überlebenswerte zeigten die adipösen Patienten. Ebenfalls war das Transplantatüberleben dieser Gruppe besonders ein Jahr nach der Operation, aber auch im weiteren Verlauf deutlich schlechter als das aller anderen BMI-Gruppen. Infektionen waren die häufigste Todesursache bei den Normal- und Übergewichti-gen, sowie bei den Adipösen, während die untergewichtigen Patienten am häufigsten an Karzinomen verstarben. Bei den normalgewichtigen und übergewichtigen Patien-ten war der zweithäufigste Grund für ein Versterben das Transplantatversagen. In dieser Studie konnte kein statistisch signifikanter Einfluss des BMI auf die Ergeb-nisse nach Lebertransplantation festgestellt werden. Die wenig eindeutigen Resultate weisen darauf hin, dass der BMI nur einer von vielen potentiellen Einflussfaktoren auf die Lebertransplantation ist. Trotzdem sind Tendenzen zu erkennen, die eine konse-quente klinische Berücksichtigung finden sollten

Two-Loop Analysis of the Pion Mass Dependence of the ρ Meson

Analyzing the pion mass dependence of ππ scattering phase shifts beyond the low-energy region requires the unitarization of the amplitudes from chiral perturbation theory. In the two-flavor theory, unitarization via the inverse-amplitude method (IAM) can be justified from dispersion relations, which is therefore expected to provide reliable predictions for the pion mass dependence of results from lattice QCD calculations. In this work, we provide compact analytic expression for the two-loop partial-wave amplitudes for J=0, 1, 2 required for the IAM at subleading order. To analyze the pion mass dependence of recent lattice QCD results for the P wave, we develop a fit strategy that for the first time allows us to perform stable two-loop IAM fits and assess the chiral convergence of the IAM approach. While the comparison of subsequent orders suggests a breakdown scale not much below the ρ mass, a detailed understanding of the systematic uncertainties of lattice QCD data is critical to obtain acceptable fits, especially at larger pion masses

Theoretical analysis of multimodal four-wave mixing in optical microwires

Optical fiber microwires (OFMs) are nonlinear optical waveguides that support several spatial modes. The multimodal generalized nonlinear Schrodinger equation (MM-GNLSE) is deduced taking into account the linear and nonlinear modal coupling. A detailed theoretical description of four-wave mixing (FWM) considering the modal coupling is developed. Both, the intramode and the intermode phase-matching conditions is calculated for an optical microwire in a strong guiding regime. Finally, the FWM dynamics is studied and the amplitude evolution of the pump beams, the signal and the idler are analyzed