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Interband Quantum Kinetics with LO-Phonon Scattering in a Laser-Pulse-Excited Semiconductor I. Theory

Abstract: Nonequilibrium Green's function theory is employed to derive with the use the generalized Kadanoff-Baym ansatz quantum kinetic equations for the interband polarization and the densities of electrons and holes. These equations are valid in the regime of ultrafast spectroscopy, where that usual Boltzmann kinetics with its individual energy-conserving collisions no longer holds. The memory kernel of the retarded quantum kinetic equations is determined by retarded and advanced Green's functions. It is stressed and explicitly shown by numerical solutions in an adjacent paper that these Green's functions have to be approximated consistently with the coupling to phonons

Diffusion in Nanostructured Metals

Abstract: Nanostructured materials are polycrystals with a crystal size of a few (typically 20 or less) nm and hence consist of about equal volume fractions of grain (interphase) boundary cores and crystals. Due to the large volume fractions of incherent interfaces, the diffusional processes in these materials seem to differ from the ones in single or coarse grained polycrystals with the same chemical composition. The diffusion data available today for nanostructured metals suggest that self and solute diffusion is enhanced relative to lattice as well as grain boundary diffusion, provided the solute atoms are substitutionally dissolved in the host lattice. This enhancement seems to originate from the free volume in the boundary cores. The diffusivities of atoms that are interstitially dissolved in the lattice of the host metals (e.g. B in Fe, H in Pd) are comparable to the corresponding lattice diffusivities. Nanostruktur-Materialien sind Polykristalle mit Kristallgrosen von wenigen (20 oder weniger) nm und bestehen somit aus etwa gleichen Volumenanteilen von Korngrenzen. und Kristallen. Wegen des grosen Volumenanteils inkoharenter Grenzflachen scheinen die Diffusionsprozesse in diesen Materialien von denen in Einkristallen oder grobkornigen Polykristallen abzuweichen. Die heute verfuber Gitter-und Korngrenzendiffusion beschleunigt ist, vorausgesetzt die Fremdatome sind im Wirtsgitter substitionell gelost. Diese Verstarkung scheint von dem freien Volumen im Inneren der Grenzen herzuruhren. Das Diffusionsvermogen von interstitiell im Wirtsgitter gelosten Atomen (z. B. B in Fe, H in Pd) sind dem entsprechenden Gitterdiffusionsvermogen vergleichbar.

Spatial and Spatio‐Temporal Patterns in pnpn Semiconductor Devices

Abstract: Spatial and spatio-temporal patterns of the current density and the potential distribution in silicon pnpn devices are expermentally investigated. In dependence on various parameters we observe homogeneous current distributions and the spontaneous appearance of stationary standing, rocking, and travelling well-localized current density filaments. Model calculations reproduce the main features of the experiments. In Silizium pnpn-Dioden wird das raumliche und raum-zeitliche Verhalten der Stromdichte und der Oberflachenpotentialverteilung experimentall untersucht. In Abhangigkeit von verschiedenen Systemparametern kann man raumlich homogene Stromdichtevertetiungen sowie stabile stationare, schaukelnde und wandernde lokalisierte Stromdichtefilamente beobachten. Modellrechnungen reproduzieren qualitativ die experimentellen Ergebnisse.

Electroabsorption in Conjugated Polymers

Abstract: Electroabsorption measurements are peformed with solution cast films of poly-(dodecylthiophene) and poly-(phenylphenylenevinylene). The spectra are described within the framework of second-order Stark effect acting on an excitonic transitonic including field-induced transfer of oscillator strength to higher lying states. The spatial extent of the exciton is two to three repeat units of the polymer backbone consistent with the notion that the absorbers are ordered subunits of the conjugated chain. Es werden Elektroabsorptionsmessungen an Poly-(dodecylthiophen)- und Poly-(phenylphenylenvinylen)-Filen durchgefuhrt, die aus der Losung abgeschieden worden waren. Zur Interpretation wird ein Stark-Effekt zweiter Ordnung, der auf einen exzitonischen Ubergang wirkt, herangezogen unter Berucksichtigung der Umverteilung von Oszillatorstarke zu hoheren Zustanden. Die Ausdehnung des Exzitons wird zu zwei bis drei Wiederholungseinheiten der Polymerkette abgeschatzt.

Optical and Electrical Investigations of n‐Type Bi2Se3 Single Crystals

Abstract: Bi2Se3 single crystals were prepared in the electron concentration range from 1.8 × 1019 to 5.6 × 1019 cm–3. At room temperature experimental values are given for the specific electrical resistivity, for the Hall and Seebeck coefficients, and the ir-plasma reflectivity spectra were measured in the wave number range from 300 to 4000 cm–1. For the first time it was found that not only the resistivity and the plasma reflectivity but also the thermopower show a distinct anisotropy perpendicular and parallel to the trigonal c-axis, whereas the Hall effect is isotropic. In terms of a one-carrier, one-valley conduction band model with elliptical isoenergy surfaces and a nonparabolic dispersion the anisotropy of the thermopower can be explained in the extrinsic range by an anisotropic mixed scattering mechanism on acoustic phonons and ionized impurities in the relaxation time approximation. In this frame a quantitative, consistent interpretation is reached for all experimental data. The calculated values for the high-frequency dielectric constant, the carrier density, the Fermi level, the parameter of nonparabolicity, the mean optical relaxation times, the effective masses and the drift mobilities are given. Bi2Se3-Einkristalle wurden mit Elektronenkonzentrationen von 1,8 × 1019 bis 5,6 × 1019 cm–3 prapariert. Bei Raumtemperatur werden experimented Werte zum spezifischen elektrischen Widerstand und zu den Hall- und Seebeck-Koeffizienten mitgeteilt, und es wurde im Wellenzahlbereich von 300 bis 4000 cm–1 das IR-Plasmareflexionsvermogen gemessen. Erstmals wurde dabei gefunden, das nicht nur der Widerstand und das Plasmareflexionsvermogen, sondern auch die Thermokraft eine ausgepragte Anisotropie senkrecht und parallel zur trigonalen c-Achse aufweisen, wahrend der Hall-Effekt isotrop ist. Im Rahmen eines Eintrager-, Eintal-Leitungsbandmodells mit elliptischen Isoenergieflachen und nichtparabolischer Dispersion kann die Anisotropie der Thermokraft im Bereich der Storleitung bei Verwendung der Relaxationszeitnaherung durch eine anisotrop-gemischte Streuung an akustischen Phononen und ionisierten Storstellen erklart werden. Unter diesen Voraussetzungen gelingt eine konsistente, quantitative Interpretation aller experimentellen Daten. Werte fur die Hochfrequenz-Dielektrizitatskonstante, die Tragerdichte, das Ferminiveau, den Parameter der Nichtparabolizitat, die mittleren optischen Relaxationszeiten, die effektiven Massen und fur die Driftbeweglichkeiten werden angegeben.

Balance Equations for Hot Electron Transport in an Arbitrary Energy Band

Abstract: By distinguishing the center-of-mass momentum from its velocity the hot-electron balance-equation transport theory developed by Lei and Ting for a parabolic band is extended to carriers moving in a single arbitrary energy band. An ensemble averaged inverse effective mass tensor is introduced to describe the collective response of the Bloch electrons to an external electric field. This allows to use a two-parameter (the center-of-mass momentum and the electron temperature) description of nonlinear carrier transport in a uniform electric field. The resulting effective force and energy balance equations turn out to be so succinct that one can perform any hot-carrier-transport calculation for a realistic energy band with only a little more numerical effort than that in the parabolic band cases. Durch die Unterscheidung von Massenmittelpunktsimpuls und -geschwindigkeit wird die von Lei und Ting fur ein parabolisches Band entwickelte Bilanzgleichungstheorie fur den Transport heiser Elektronen auf Ladungstrager in beliebigen Energiebandern ausgedehnt. Der kollektive Response der Blochelektronen auf ein externes Feld wird durch einen ensemblegemittelten inversen Effektivmassentensor beschrieben. Dies gibt die Moglichkeit einer Zwei-Parameter (Impuls des Massenmittelpunktes und Elektronentemperatur)-Beschreibung des nichtlinearen Ladungstragertransportes im homogenen elektrischen Feld. Mit Hilfe der daraus resultierenden Gleichungen fur die Energiebilanz konnen Transportrechnungen fur heise Elektronen in realistischen Energiebandern mit nur wenig mehr numerischem Aufwand als im Falle parabolischer Bander durchgefuhrt werden.

Configurational Energy Change Caused by Slip in Short-Range Ordered Ni–Mo

Abstract: Based on short-range order parameters determined from X-ray diffuse scattering measurements on a Ni–11.2 at% Mo single crystal and effective pair potentials obtained from applying the inverse Monte-Carlo method, the configurational energy change caused by the successive slip of a variable number of unit dislocations on the same {111} plane is calculated. A fraction of 97% of the diffuse antiphase boundary energy of 25 mJ/M2 has to be provided by the first slip step. The glide of subsequent dislocations on the same glide plane is thus favored which leads to planar slip as observed by transmission electron microscopy. Monte-Carlo simulations also show that the diffuse antiphase boundary energy depends more sensitively on the concentration of the alloy than on the temperature where thermodynamic equilibrium was established. Ausgehend von Nahordnungsparametern aus Messungen der diffusen Rontgenstreuung eines Ni-11,2 at% Mo-Einkristalls und effektiven Paarpotentialen aus der inversen Monte-Carlo-Methode wird die Anderung der Konfigurationsenergie bei sukzessiver Gleitung einer variablen Anzahl von Einheitsversetzungen auf derselben {111}-Ebene berechnet. Ein Anteil von 97% der diffusen Antiphasengrenzflachenenergie von 25 mJ/m2 mus beim ersten Gleitschritt aufgebracht werden. Die Gleitung der auf derselben Gleitebene folgenden Versetzungen wird deshalb begunstigt, was zu der transmissionselektronenmikroskopisch beobachteten planaren Gleitung fuhrt. Monte-Carlo-Simulationen zeigen auch, das die diffuse Antiphasengrenzflachenenergie empfindlicher von der Legierungskonzentration abhangt als von der Temperatur, bei der das thermodynamische Gleichgewicht eingestellt wurde.

Ab initio calculation of magnetic moments and hyperfine fields in Y2Fe17Z3 (Z=H,C,N)

Abstract: The local magnetic moments and hyperfine fields on the crystallographically different Fe and Y sites and on the interstitial atoms Z are calculated for the technologically important hard magnetic compounds Y2Fe17 and Y2Fe17Z3 with Z = H, C, N by means of the local-spin-density approximation and the linear-muffin-tin-orbital theory in atomic-sphere approximation. The competing effects of volume expansion and hybridization between the interstitial atoms and the neighbouring Fe atoms are discussed, and the limitations of the atomic-sphere approximation are elucidated. Es werden die lokalen magnetischen Momente und Hyperfeinfelder auf den kristallographisch verschiedenen Fe und Y Platzen und auf den Zwischengitteratomen Z fur die technologisch wichtigen hartmagnetischen Verbindungen Y2Fe17 und Y2Fe17Z3 mit Z = H, C, N unter Verwendung der lokalen Spindichtenaherung und der linearen Muffin-Tin-Orbital Theorie in Atomkugelnaherung berechnet. Die konkurrierenden Effekte von Volumenausdehnung und Hybridisierung von elektronischen Zustanden an Zwischengitteratomen und benachbarten Fe-Platzen werden diskutiert, und die Grenzen der Atomkugelnaherung werden aufgezeigt.

The Critical Conditions for Jerky Flow. Discussion and Application to CuMn Solid Solutions

Abstract: The transitions between smooth and jerky flow have recently attracted a significant interest. Considerations of critical strains and stresses for the onset or disappearance of jerky flow are presented in this paper aiming at explaining some recent observations by Kalk and Schwink on CuMn solid solutions. Three particular intervals of temperature, labelled α, β, and γ, are examined, which correspond to different patterns of behaviour of the critical strains. It is shown that the experimental observations at the lowest temperatures (interval α) are understood reasonably well. An explanation is proposed for the occurrence of an island of stability in the interval β which exploits the thermally activated nature of recovery processes. The particular type of behaviour observed at higher temperatures (interval γ) does not seem to be completely interpretable in terms of the current models. Die Ubergange zwischen kontinuierlichem und diskontinuierlichem plastischen Fliesen wecken in letzter Zeit betrachtliches Interesse. Im vorliegenden Artikel werden Uberlegungen angestellt, die eine Erklarung der kritischen Dehnungen oder Spannungen fur das Entstehen und Verschwinden des diskontinuierlichen Fliesens, wie sie in jungsten Experimenten von Kalk und Schwink an Mischkristallen von CuMn beobachtet wurden, zum Ziel haben. Drei Temperaturintervalle α, β und γ werden untersucht, die unterschiedlichen Verhaltensarten der kritischen Dehnungen entsprechen. Es wird gezeigt, das die experimentellen Befunde bei den niedrigsten Temperaturen (im Intervall α) recht gut verstanden werden. Es wird eine Erklarung fur das Auftreten einer Stabilitatsinsel im Intervall β vorgeschlagen, bei der von dem thermisch aktivierten Charakter der Erholungsprozesse Gebrauch gemacht wird. Die Besonderdheiten, die bei hoheren Temperaturen (im Intervall γ) beobachtet werden, scheinen auf der Grundlage der vorhandenen Modelle nicht interpretierbar zu sein.

Investigation on the gyromagnetic factor of ni(ii), v(ii), and cr(iii) in csmgx3 (x=cl,br,i)

Abstract: sichuan normal univ,inst solid state phys,chengdu 610066,peoples r china. acad sinica,int ctr mat phys,shenyang,peoples r china. sichuan normal univ,dept phys,chengdu,peoples r china.;chen, jj (reprint author), sichuan teachers coll,dept phys,nanchung 637002,peoples r china

Theory of Dephasing in Semiconductor Optics

Abstract: Inelastic scattering processes as well as static disorder lead to dephasing in semiconductors. The latter case is investigated here by calculating the signal in a degenerate four-wave mixing experiment. Special emphasis is given to excitonic dephasing due to quantum well roughness

Interband Quantum Kinetics with LO‐Phonon Scattering in a Laser‐Pulse‐Excited Semiconductor II. Numerical Studies

Abstract: A detailed numerical study of the coupled quantum kinetic equations with memory for electron-hole populations and interband polarization induced by on 100 fs short light pulse is performed. The considered model describes the interaction with a LO-phonon bath. The equations are shown to have stable physical solutions, if collision broadening is selF-consistently taken into account. The completed collision approximation is found to be a good approximation of the fully retarded equations. Ignoring the collision broadening of the particle energy levels in the memory kernel, however, leads to instabilities of the solutions

Real Time Approach to Relaxation and Dephasing Processes in Semiconductors

Abstract: Starting from the kinetic equations for the nonequilibrium Green's functions, a practical method is proposed which allows to solve the set of equations for the two-time propagators numerically. In contrast to the usual semiconductor Bloch equations with phenomenological damping relaxation and dephasing processes are treated microscopically for the case of coupling to a bath of LO-phonons. Beside a standard approximation for the treatment of LO-phonon scattering, no further approximations are performed. For the low-density limit we compare exact results with approximate treatments, as the Marcovian and non-Marcovian approximations resulting from a density matrix approach. First results concerning nonlinear optical properties are presented

Confinement effects on the LO‐phonons in CdSexS1–x doped glasses

Abstract: Raman scattering on commercial filters containing CdSexS1–x microcrystals is reported. The composition x is determined by the difference between CdS- and CdSe-like LO phonon frequencies. A simple phonon confinement model in the microcrystals is suggested to explain the observed red-shift of the Raman frequencies and the lineshapes. Es wird uber die Ramanstreuung an kommerziellen Filtern, die CdSexS1–x-Mikrokristalle enthalten, berichtet. Die Zusammensetzung x wird durch die Differenz der CdS- und CdSeLO-Phononen-frequenzen bestimmt. Ein einfaches Phononen-Confinement-Modell fur die Mikrokristalle wird zur Erklarung der beobachteten Rotverschiebung der Ramanfrequenzen und der Linienformen herangezogen.

Nucleation and growth of adsorbed layer : self-consistent approach based on Kolmogoroff-Avrami model

Abstract: The kinetic model for the growth of adsorbed monolayer is developed in order to describe the growth process beginning from the initial stage of nucleation up to the formation of a continuous film. The nucleation of clusters on the uncovered substrate region is studied within the frame of kinetic theory of condensation. Direct coalescence of clusters is described by means of Kolmogoroff-Avrami model for two-dimensional crystallization. The basic self-consistent equation for the dynamics of adatom supersaturation is derived. Numerical solutions for supersaturation, mean substrate coverage, boundary perimeter, and total number of clusters are obtained. Depending on the numerical value of the governing parameter, three known experimental growth modes are determined. In the regime of incomplete condensation the analytical solutions for the basic kinetic and morphological characteristics of the growing layer are obtained, which are in agreement with numerical results. [Russian Text Ignored].

The Role of Polar Additives on Charge Transport in Molecularly Doped Polymers

Abstract: The role of polar additives, o, m, and p-dinitrobenzene, on hole transport in 1,1-bis(di-4-tolylamino-phenyl)cyclohexane doped polycarbonate is investigated. The results are described by a model based on hopping through a manifold of states with superimposed energetic and positional disorder that remains static on the time scale of a hopping event. The results lead to the conclusion that the main effect of the polar additives is the enhancement of disorder, both energetic and positional, the dipolar reorientation being relatively unimportant. Es wird uber den Einflus berichtet, den polare Zusatze (o, m und p-Dinitrobenzol) auf den Lochertransport in Polycarbonat haben, das mit 1, 1-bis(di-4-Tolylaminophenyl)cyclohexan dotiert ist. Die Ergebnisse werden anhand des Modells des Hupftransports in einem System mit energetischer und positioneller Unordnung gedeutet, die auf der Zeitskala des elementaren Hupfschrittes als statisch betrachtet werden kann. Sie fuhren zur Schlusfolgerung, das der wesentliche Einflus polarer Zusatze in der Verstarkung der energetischen und positionellen Unordnung besteht, dipolare Reorientierung dagegen unerheblich ist.

Internal Friction Studies on Oxygen-Oxygen Interaction in Niobium. I. Experimental Results and Application of Previous Interpretations

Abstract: In order to further clarify the long-lasting controversy on the origin of the broadening of the Snoek maxima of heavy solute interstitial atoms (C. N. O.) in the internal friction of b.c.c. metals due to an interaction between those atoms measurements were carried out on niobium with various oxygen contents (0.1 to 0.85 at%) by applying frequencies of about 1 Hz and about 1 kHz to identical specimens. The means activation enthalpy of relaxation as determined from the frequency shift of the peak temperatures turns out to be independent of the oxygen content, Hm = (1.15 ± 0.01) eV. The maxima are rather symmetrically broadened and shifted to higher temperature with increasing oxygen content. They are analysed in terms of previously introduced models. The clustering model proposing a superposition of discrete Debye submaxima for O pairs, triplets, etc. does not give an adequate description of the total Snock maxima. Consequently, their broadening may only be accounted for by a continuous distribution of relaxation times. Attempts with empirical approaches, like Gaussian or Fuoss-Kirkwood distributions, yield a better but still insufficient agreement with the measurements. This indicates that an appropriate physical model for the interaction of interstitial solute atoms in b.c.c. metals is required to match the experimental data with their precision reached now. Zur weiteren Klarung der lang andauernden Kontroverse uber die Ursache der Verbreiterung der Snock-Maxima der inneren Reibung schwerer interstitiell geloster Atome (C, N, O) in k.r.z. Metallen infolge einer Wechselwirkung zwischen diesen Atomen wurden an Niob mit unterschiedlichem Sauerstoffgehalt (0,1 bis 0,85 At%) Messungen unter Anwendung von Frequenzen von etwa 1 Hz und etwa 1 kHz an ein und denselben Proben durchgefuhrt. Die mittlere Aktivierungsenthalpie der Relaxation, bestimmt aus der Frequenzverschiebung der Maximumstemperatur, ergibt sich als unabhangig vom Sauerstoffgehalt zu Hm = (1,15 ± 0,01) eV. Die Maxima werden mit zunehmendem Sauerstoffgehalt ziemlich symmetrisch verbreitert und zu hoherer Temperatur verschoben. Sie werden auf der Grundlage fruher eingefuhrter Modelle analysiert. Das Cluster-Modell, in dem eine Uberlagerung diskreter Debye-Untermaxima fur Sauerstoff-Paare, -Triplets usw. vorgeschlagen wird, ergibt keine adaquate Beschreibung der Gesamtmaxima. Folglich durfte deren Verbreiterung nur durch eine kontinuierliche Verteilung von Relaxationszeiten zu erfassen sein. Versuche mit empirischen Ansatzen, wie Gauss- oder Fuoss-Kirkwood-Verteilungen, ergeben eine bessere, aber immer noch unvollstandige Ubereinstimmung mit den Mesergebnissen. Dies zeigt, das ein geeignetes physikalisches Modell fur die Wechselwirkung unter interstitiellen Losungsatomen benotigt wird, um den experimentellen Daten mit ihrer jetzt erreichten Genauigkeit gerecht zu werden.

On Sequences of Alternate Stable and Unstable Regions along Tensile Deformation Curves

Abstract: The occurrence and boundaries of (in-)stabilities along stress–strain curves are investigated for f.c.c. solid solutions of CuMn. There are up to four temperature intervals where the σ(ϵ)-curves over their whole extension are either smooth (stable deformation) or serrated (unstable deformation). In between, three transitional intervals, named α, β, and γ, are constituted. Here two or more regions of stable and unstable deformation alternate along σ(ϵ). In particular, inside interval β a region of stability is embedded between two regions of instability. For two Mn concentrations the variatin of the boundaries with temperature and strain rate is investigated for the intervals α and β. The results allow a comparison with theoretical “scenarios” developed by Kubin and Estrin. Possibilities for an improvement and/or extension of this model are discussed. Das Auftreten und die Grenzen von Instabilitaten langs Spannungs–Dehnungskurven werden am Beispiel des k.f.z. Mischkristallsystems CuMn untersucht. Es ergeben sich bis zu vier Temperaturintervalle, in denen die σ(ϵ)-Kurven durchgehend entweder glatt (stabile Verformung) oder gezackt (instabile Verformung) sind. Dazwischen stellen wir drei Ubergangsintervalle, α, β und γ, fest, in denen zwei oder mehr Abschnitte stabiler und instabiler Verformung langs σ(ϵ) einander abwechseln. Eine Besonderheit stellt Intervall β dar, wo ein Stabilitatsbereich zwischen zwei Instabilitatsbereichen eingebettet ist. Fur zwei Mn-Konzentrationen wird die Abhangigkeit der Instabilitatsgrenzen der Intervalle α und β von Temperatur und Dehnungsgeschwindigkeit untersucht. Die Ergebnisse lassen sich mit den „Scenarios” der Theorie von Kubin und Estrin vergleichen. Moglichkeiten zur notigen Verbesserung und/oder Erweiterung der bestehenden Vorstellungen werden aufgezeigt.

Hole trap analysis in SiO2/Si structures by electron tunneling

Abstract: Hole trap parameters in Si/SiO2 structures are investigated by their charge relaxation after a foregoing hole trap population. A concept based on tunneling between extended Si states and localized SiO2 states is developed to explain the logarithmic time dependence, gate voltage dependence, and temperature dependence of hole trap depopulation. A positively charged hole trap level with a trap energy of E = (6.3 ± 0.2) eV above the SiO2 valence band edge is found. The corresponding value of the wave vector is |K(E)| = 6.1 nm−1 according to the two-band approximation for the K(E) relation in the SiO2 gap. The hole trap concentration is N = 2 to 5 × 1019 cm−3 inside a small (5 nm) near-interface region. These results are in agreement with EPR experiments and confirm that the E'-centre (oxygen vacancy) constitutes a dominating paramagnetic defect and a hole trap. Haftstellenparameter von Locherhaftstellen in Si/SiO2-Strukturen werden ermittelt. Hierzu wird der Abbau der Ladung in den Locherhaftstellen durch Tunneln nach vorhergehender Besetzung durch VUV-Bestrahlung analysiert. Dazu ist es notig, den Tunnelmechanismus zwischen ausgedehnten Si-Zustanden und lokalisierten SiO2-Zustanden auf der Grundlage der Zweibandnaherung zu behandeln, der die logarithmische Zeitabhangigkeit, die Gatespannungsabhangigkeit und die Temperaturabhangigkeit der Locherhaftstellenentleerung erklart. Die energetische Lage der positiv geladenen Locherhaftstelle wird zu E = (6,3 ± 0,2) eV bestimmt, bezogen auf die SiO2-Leitungsbandkante, mit einem Wert des Wellenvektors von 6,1 nm−1, in Ubereinstimmung mit der Zweibandnaherung fur die K(E)-Relation im SiO2-Gap. Die Konzentration der vorwiegend nahe der Interface (5 nm) lokalisierten Locherhaftstellen betragt (2 bis 5) × 1019 cm−1. Alle Ergebnisse zur Haftstellenbesetzungskinetik, Konzentration und Verteilung sind in Ubereinstimmung mit EPR-Resultaten, die zeigen, das das E'-Zentrum (O-Vakanz) die dominierende Locherhaftstelle im SiO2 darstellt.

Solute-Atom Segregation at Symmetrical Twist Boundaries Studied by Monte Carlo Simulation

Abstract: Detailed Monte Carlo simulations are performed of solute-atom segregation at (002) twist boundaries in the Au–Pt system at 850 K; the particular single-phase bicrystal alloys studied are Pt–1 at% Au and Au–1 at% Pt. The emphasis in this paper is on studying the distribution of solute atoms at low-angle boundaries. For the Pt–1 at% Au alloy the distribution of sites enhanced in the solute species Au is found to form a bipyramid based on the square cells of the orthogonal primary grain boundary screw dislocations. In the case of the Au–1 at% Pt alloy the solute species Pt is found to be depleted and it also forms a similar bipyramidal pattern. The Gibbsian interfacial excesses of Au and Pt are found to be positive and negative, respectively, for the Pt–1 at% Au and Au–1 at% Pt bicrystal alloys. The absolute values of these Gibbsian interfacial excesses both increase with increasing twist angle. An (002)-Dreh-Korngrenzen im Au–Pt System werden ausfuhrliche Monte-Carlo-Simulationen zur Segregation geloster Atome bei 850 K durchgefuhrt; speziell untersuchte einphasige Bikristalle sind Pt–1 At% Au und Au–1 At% Pt. Schwerpunkt der Arbeit ist das Studium der Verteilung der gelosten Atome an Klein-Winkelkorngrenzen. Fur Pt–1 At% Au bilden die Au-angereicherten Platze eine Bipyramide mit den quadratischen Zellen der orthogonalen primaren Korngrenzen-Schraubenversetzungen als Basis. Im Falle der Au–1 At% Pt Legierung findet man auf einem ahnlichen Bipyramiden-Muster eine Abnahme an Pt Atomen. Der Gibbssche Grenzflachen-Uberschus an Au und Pt is positiv bzw. negativ fur Pt–1 At% Au bzw. Au–1 At% Pt Bikristalle. Die Absolutwerte des Gibbsschen Grenzflachen-Uberschusses wachsen mit zunehmendem Drehwinkel jeweils an.

Simulation of Plastic Deformation in a Flexible Chain Glassy Polymer

Abstract: A short report of a new computer simulation of plastic deformation is given in a typical flexible chain glassy polymer–polypropylene. The model which makes no arbitrary assumptions about structure and modes of molecular segment relaxations is based on systematic static energy minimizations in a small periodic cell representing a typical molecular environment. The simulation shows that because of the relatively inflexible nature of backbone bonds and bond angles, permitting conformational changes only through alterations in torsional degrees of freedom, the size of a coherent plastic relaxation unit is typically 8 to 10 nm in dimensions. Careful scrutiny of conformational alterations revels no recurring simple kinematical configurations such as dislocations, disclinations, rotons, strophons, or the like. The best emerging picture is that plastic relaxation is by the repeated nucleation of shear transformations in a very large group of segments in a very cooperative manner resulting, however, in transformation shear strains of only about 1.5%. While such transformations are dilatant in polypropylene, they are the opposite in polycarbonate which has a more structured and stiff molecule. Es wird uber eine neuartige Computer-Simulation der plastischen Verformung von glasigem Polypropylen berichtet, einem typischen Polymer-Glas biegsamer Ketten. Das Modell basiert auf einer systematischen Minimierung der statischen Energie einer kleinen periodischen Zelle, die eine typische Molekul-Umgebung reprasentiert, und benutzt keine Zusatzannahmen uber die Struktur und Moden der Relaxation molekularer Segmente. Die Simulation zeigt, das die Grose einer koharenten plastischen Relaxationseinheit 8 bis 10 nm betragt. Das ist bedingt durch die relative Starrheit der Bindungen und Bindungswinkel in der Hauptkette, die Konformationsanderungen nur uber Anderungen der Rotationsfreiheitsgrade zulassen. Sorgfaltige Betrachtung der Konformationsanderungen geben keinerlei Hinweise auf das Auftreten spezieller, einfacher Konfiguration, wie Versetzungen, Disklinationen, Rotonen, Strophonen oder ahnlichem. Als geeignetstes Bild ergibt sich, das plastische Relaxation uber wiederholte Ausbildung von kooperativen Schertransformationen in einer groseren Segmentgruppe ablauft, wobei jedoch nur Transformations-Scherungen von etwa 1.5% auftreten. Wahrend die Transformation in Polypropylen mit Volumenzunahme verbunden ist, gilt fur Polycarbonat mit seinem steiferen und starker strukturierten Molekulen das Umgekehrte.

Growth and Optical Characterization of CrSi2 Thin Films

Abstract: CrSi2 thin films are grown by dc magnetron sputtering of Cr single layers on Si and Cr/Si multi-layer configurations on SiO2 and subsequent external annealing. In the optical spectra around the band edge the phonon emission and the absorption branches of the indirect transition at 0.5 eV and the direct transition around 1 eV can be discerned. Spectral features in the reflectivity spectrum at higher energies are discussed on the basis of published density of states calculations. The reflectivity spectrum in the IR region exhibits pronounced structures which can be fitted by a six-oscillator model yielding the TO frequencies, oscillator strengths, and damping constants of the lattice modes. The Raman spectrum shows bands in the 310 to 410 cm−1 wave number region. Es wurden CrSi2-Schichten durch Gleichstrom-Magnetron-Sputtern von Cr-Einzelschichten auf Si und Cr/Si-Schichten auf SiO2 und nachfolgender externer Temperung hergestellt. In den optischen Spektren im Bereich der Bandkante wurden die Phonon-Emissions- und Absorptions-Zweige des indirekten Ubergangs bei 0,5 eV sowie der direkte Ubergang bei 1 eV erhalten. Die spektrale Abhangigkeit des Reflexionsvermogens bei hoherer Energie wird auf der Grundlage existierender Zustandsdichte-Berechnungen diskutiert. Das Reflexionsspektrum im IR-Bereich weist ausgepragte Strukturen auf, die mit Hilfe eines Modells bestehend aus sechs Oszillatoren angepast werden konnten, woraus die TO-Frequenzen, Oszillatorstarken und Dampfungskonstanten der Gitterschwingungen ermittelt wurden. Das Raman-Spektrum weist Banden im Wellenzahlbereich von 310 bis 410 cm−1 auf.

Setting-up of a Generalized Clustering Model in Fluorite-Type Anion Excess Solid Solutions

Abstract: A model correlating ionic conductivity to short-range order in fluorite-type anion excess solid solutions is proposed. It is based on the composition dependence of the number of the fluoride ions appearing to account for the long-range motions. The validity of this generalized clustering process model is checked by 19F NMR and/or neutron diffraction investigations. Es wird ein Modell vorgeschlagen, das die Ionenleitfahigkeit mit der Nahordnung in Anionenuberschus-Mischkristallen vom Fluorit-Typ korreliert. Es beruht auf der Abhangigkeit der Zahl der auftretenden Fluoridionen, die fur Fernordnungsbewegungen verantwortlich sind, von der Zusammensetzung. Die Gultigkeit dieses verallgemeinerten Modells fur den Clusterbildungsprozes wird mittels 19F-NMR und/oder Neutronenbeugungsexperimenten uberpruft.