Quantum transport phenomena and shallow impurity states in CdSb

This work is dedicated to investigation of the energy spectrum of one of the most anisotropic narrow-gap semiconductors, CdSb. At the beginning of the present studies even the model of its energy band structure was not clear. Measurements of galvanomagnetic effects in wide temperature range (1.6 - 300 K) and in magnetic fields up to 30 T were chosen for clarifying of the energy spectrum in the intentionally undoped CdSb single crystals and doped with shallow impurities (In, Ag). Detection of the Shubnikov - de Haas oscillations allowed estimating the fundamental energy spectrum parameters. The shapes of the Fermi surfaces of electrons (sphere) and holes (ellipsoid), the number of the equivalent extremums for valence band (2) and their positions in the Brillouin zone were determined for the first time in this work. Also anisotropy coefficients, components of the tensor of effective masses of carriers, effective masses of density of states, nonparabolicity of the conduction and valence bands, g-factor and its anisotropy for n- and p-CdSb were estimated for the first time during these studies. All the results obtained are compared with the cyclotron resonance data and the corresponding theoretical calculations for p-CdSb. This is basic information for the analyses of the complex transport properties of CdSb and for working out the energy spectrum model of the shallow energy levels of defects and impurities in this semiconductor. It was found out existence of different mechanisms of hopping conductivity in the presence of metal - insulator transition induced by magnetic field in n- and p-CdSb. Quite unusual feature opened in CdSb is that different types of hopping conductivity may take place in the same crystal depending on temperature, magnetic field or even orientation of crystal in magnetic field. Transport properties of undoped p-CdSb samples show that the anisotropy of the resistivity in weak and strong magnetic fields is determined completely by the anisotropy of the effective mass of the holes. Temperature and magnetic field dependence of the Hall coefficient and magnetoresistance is attributed to presence of two groups of holes with different concentrations and mobilities. The analysis demonstrates that below Tcr ~ 20 K and down to ~ 6 - 7 K the low-mobile carriers are itinerant holes with energy E2 ≈ 6 meV. The high-mobile carriers, at all temperatures T < Tcr, are holes activated thermally from a deeper acceptor band to itinerant states of a shallower acceptor band with energy E1 ≈ 3 meV. Analysis of temperature dependences of mobilities confirms the existence of the heavy-hole band or a non-equivalent maximum and two equivalent maxima of the light-hole valence band. Galvanomagnetic effects in n-CdSb reveal the existence of two groups of carriers. These are the electrons of a single minimum in isotropic conduction band and the itinerant electrons of the narrow impurity band, having at low temperatures the energies above the bottom of the conduction band. It is found that above this impurity band exists second impurity band of only localized states and the energy of both impurity bands depend on temperature so that they sink into the band gap when temperature is increased. The bands are splitted by the spin, and in strong magnetic fields the energy difference between them decreases and redistribution of the electrons between the two impurity bands takes place. Mobility of the conduction band carriers demonstrates that scattering in n-CdSb at low temperatures is strongly anisotropic. This is because of domination from scattering on the neutral impurity centers and increasing of the contribution to mobility from scattering by acoustic phonons when temperature increases. Metallic conductivity in zero or weak magnetic field is changed to activated conductivity with increasing of magnetic field. This exhibits a metal-insulator transition (MIT) induced by the magnetic field due to shift of the Fermi level from the interval of extended states to that of the localized states of the electron spectrum near the edge of the conduction band. The Mott variablerange hopping conductivity is observed in the low- and high-field intervals on the insulating side of the MIT. The results yield information about the density of states, the localization radius of the resonant impurity band with completely localized states and about the donor band. In high magnetic fields this band is separated from the conduction band and lies below the resonant impurity bands.

Jätehuoltosuunnitelma Pohjois-Karjalan keskussairaalan laajennus K:ssa

Tämän työn tarkoituksena oli suunnitella toimiva jätehuoltoPohjois-Karjalan keskussairaalan alueelle vuosina 2007-2008 rakennettavaan laajennus K:hon. Tavoitteena oli löytää kustannustehokas ja hyvin vanhan rakennuskannan logistiikan kanssa yhteen toimiva jätehuollon vaihtoehto. Suunnittelua ohjasivat lakien, asetusten ja muiden määräyksien ohella laajennuksen pitkälle edennyt suunnitteluvaihe ja vanhan rakennuskannan jätehuollon toimintatavat. Jätehuolto on yksi merkittävä osa sairaalan perustehtävää palvelevista tukitoiminnoista. Jätehuoltojärjestelmä on sairaanhoitotyötä palveleva, jos järjestelyt ovat loogisia, toimivia ja logistiset yhteydet ovat mahdollisimman lyhyitä. Nykyinen ihmistyövoiman käyttöön perustuva jätehuollon prosessi on esitetty varsin tarkasti, sillä laajennuksen jätehuoltosuunnitelman on käytännön syistä pohjauduttava nykyiseen toimintatapaan. Työssä esitetään uusia jätehuollon vaihtoehtoja kustannusarvioineen, mutta ehdotukset jäävät lähinnä visiotasolle laajennuksen pitkälle ehtineen suunnitteluvaiheen vuoksi. Konkreettiset vaihtoehdot koskevat jätejakeiden keräystä ja niiden kuljetuksia. Keskus sairaalan jätehuollon tehostaminen vaatii kokonaisvaltaisen jätehuoltosuunnitelman laatimista koko sairaalan alueelle. Sen myötä on mahdollista lisätä kustannustehokkuutta ottamalla käyttöön teknisiä ratkaisuja. Jätehuoltosuunnitelma laajennukseen on työssä tehty, mutta työn suurimmaksi saavutukseksi jää kuitenkin esitys myöhempien hakkeiden jätehuollon suunnittelun aikaistamisesta jo hankesuunnitteluvaiheeseen.

Tieliikelaitoksen t&k -projektien kannattavuuden arviointi

Työn tavoitteena oli laatia Tieliikelaitoksen tutkimus- ja kehitysprojektien kannattavuuden arvioinnin toimintamalli ja laskentamalli. Työn tavoitteena oli myös kehittääTieliikelaitoksen tutkimus- ja kehitysprojektin kannattavuuden arviointia ja tuottaa informaatiota t&k -projektien valintatilanteisiin. Työ koostuu teoriasta, haastatteluista, t&k -projektien kannattavuuden arvioinnin toimintamallista ja laskentamallista. Työssä käsitellään kirjallisuudesta ja haastatteluista esille tulleita käytäntöjä ja menetelmiä, joiden avulla tutkimus- ja kehitysprojektien kannattavuutta voidaan arvioida. Työssä kuvataan myös arviointimenetelmien käyttöä t&k -prosessin eri vaiheissa. Työn merkittävimpinä tuloksina ovat laaditut toimintamalli ja laskentamalli Tieliikelaitoksen t&k -projektien kannattavuuden arviointiin. Lisäksi työssä tuloksena oli, että arviointimenetelmiä tulee käyttää monipuolisesti ja projektien arviointi tulee olla jatkuvaa. Projektien kannattavuuden arviointi ei voi perustua pelkästään taloudellisiin menetelmiin vaan arviointiin tulee valita sekä taloudellisia että laadullisia menetelmiä. Projektien jatkuvalla arvioinnilla ja arviointimenetelmien käytön monipuolisuudella varmistetaan oikeiden ja kannattavien projektien toteuttaminen.

Galvanomagnetic effects in strongly doped p-Bi2Te3:Sn crystals

Magnetic field dependencies of Hall coefficient and magnetoresistivity are investigated in classical and quantizing magnetic fields in p-Bi2Te3 crystals heavily doped with Sn grown by Czochralsky method. Magnetic field was parallel to the trigonal axis C3. Shubnikov-de Haas effect and quantum oscillations of the Hall coefficient were measured at temperatures 4.2 K and 11 K. On the basis of the magnetic field dependence of the Hall coefficient a method of estimation of the Hall factor and Hall mobility using the Drabble- Wolf six ellipsoid model is proposed. Shubnikov-de Haas effect and quantum oscillations of the Hall coefficient were observed at 4.2 K and 11 K. New evidence for the existence of the narrow band of Sn impurity states was shown. This band is partly filled by electrons and it is overlapping with the valence states of the light holes. Parameters of the impurity states, their energy ESn - 15 meV, band broadening ¿<< k0T and localization radius of the impuritystate R - 30 Å were obtained.

Tavaratalojohtajien osaamisesta kohti koko organisaation kehittämistä - Case K-citymarket Oy

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella tietojohtamista organisaation inhimillisen pääoman (human capital) näkökulmasta. Erityisesti tässä työssä tarkasteltiin johtajien osaamista, motivaatiota ja motivointia, sitoutumista ja sitouttamista sekä johtajien vuorovaikutustaitoja ja edellä mainittujen aiheiden merkitystä organisaatiolle pääomien kasvattamisen näkökulmasta. Tutkimuksen empiirisessä osassa käytettiin kvantitatiivista ja kvalitatiivista tutkimusotetta. Tutkimusmenetelmänä käytettiin SPSS for Windows (12.0.1.) -tilasto-ohjelmaa sekä puolistrukturoituja teemahaastatteluja. Tutkimus osoitti selkeästi inhimillisen pääoman (osaamisen, motivaation ja sitoutumisen) tärkeyden ja merkityksen organisaatiolle. Tulevaisuuden kilpailukyky rakentuu paljolti juuri inhimillisen pääoman varaan. Kilpailukyvyn kannalta juuri inhimillisen pääoman merkityksen tunnistaminen ja hyödyntäminen on tärkeää. Johtajilla on oma merkityksensä organisaation kehitykselle, kuitenkin organisaation koostuu kaikista siinä vaikuttavista ihmisistä.

T&K-yhteistyöprojektinvalintakriteerit ja - päätösprosessi: Case VR Cargo

Tutkimuksen tavoitteena oli löytää yritysten välisten tutkimus- ja kehityshankkeiden valintaan liittyviä kriittisiä tekijöitä ja luoda T&K-verkostojen analysointiin soveltuva malli, jonka avulla tutkimuksen caseyritys VR Cargo voi tehdä päätöksiä panostuksistaan eri hankkeisiin ja ylipäätänsä siitä, missä kannattaa olla mukana sekä kuinka löytää strategisia kehityskumppaneita. Työn teoriaosuus tehtiin kirjallisuuskatsauksena aiempaan T&K-tutkimukseen ja empiria osuus suoritettiin tekemällä teemahaastatteluja VR Cargossa sekä kahdessa vertailuyrityksessä. Tutkimuksessa havaittiin useita erilaisia kriittisiä tekijöitä T&K-yhteistyöhankkeisiin liittyen. Yrityksen on mm. huomioitava T&K-hankkeen strateginen sopivuus ja lisäarvo, määriteltävä motiivit ja riskit, yrityskohtaisten tekijöiden ovat oltava kunnossa, on tiedettävä millainen on yritykselle hyvä ja sopiva partneri sekä yhteistyötason tekijät on huomioitava. Tutkimuksessa rakennettua hankkeiden valintaan liittyvää päätöspuumallia, ei ole tarkoitettu tekemään lopullista valintapäätöstä, vaan sen tarkoituksena on helpottaa ja tukea valintaprosessia ja alentaa näin todennäköisyyttä unohtaa jokin tärkeä seikka valintaprosessissa.

Calculation of Activity Coefficients of Uni-Univalent Electrolytes by Equations Containing No Adjustable Parameters in Aqueous Solutions at 298.15 K

Normally either the Güntelberg or Davies equation is used to predict activity coefficients of electrolytes in dilute solutions when no better equation is available. The validity of these equations and, additionally, of the parameter-free equations used in the Bates-Guggenheim convention and in the Pitzerformalism for activity coefficients were tested with experimentally determined activity coefficients of HCl, HBr, HI, LiCl, NaCl, KCl, RbCl, CsCl, NH4Cl, LiBr,NaBr and KBr in aqueous solutions at 298.15 K. The experimental activity coefficients of these electrolytes can be usually reproduced within experimental errorby means of a two-parameter equation of the Hückel type. The best Hückel equations were also determined for all electrolytes considered. The data used in the calculations of this study cover almost all reliable galvanic cell results available in the literature for the electrolytes considered. The results of the calculations reveal that the parameter-free activity coefficient equations can only beused for very dilute electrolyte solutions in thermodynamic studies.

Potentiometric titration as a method of determining the stoichiometric dissociation constants of weak acids from the thermodynamic dissociation constants of aqueous solutions at 298.15 K

The simple single-ion activity coefficient equation originating from the Debye-Hückel theory was used to determine the thermodynamic and stoichiometric dissociation constants of weak acids from data concerning galvanic cells. Electromotive force data from galvanic cells without liquid junctions, which was obtained from literature, was studied in conjuction with the potentiometric titration data relating to aqueous solutions at 298.15 K. The dissociation constants of weak acids could be determined by the presented techniques and almost all the experimental data studied could be interpreted within the range of experimental error. Potentiometric titration has been used here and the calculation methods were developed to obtain the thermodynamic and stoichiometric dissociation constants of some weak acids in aqueous solutions at 298.15 K. The ionic strength of titrated solutions were adjusted using an inert electrolyte, namely, sodium or potassium chloride. Salt content alonedetermines the ionic strength. The ionic strength of the solutions studied varied from 0.059 mol kg-1 to 0.37 mol kg-1, and in some cases up to 1.0 mol kg-1. The following substances were investigated using potentiometric titration: aceticacid, propionic acid, L-aspartic acid, L-glutamic acid and bis(2,2-dimethyl-3-oxopropanol) amine.

Materiaalimallin määrityksestä kylmämuovattujen putkipalkkien K-liitosten FE-analyysissä

Työssä on tutkittu kylmämuovattujen nelikulmaisten putkipalkkien K-liitosten mallinnusta epälineaarisella elementtimenetelmällä. Työn tärkeimpänä tavoitteena on ollut kehittää putkipalkin osien materiaalimalleja siten, että liitosten kestävyyttä voidaan tutkia laboratoriokokeiden ohella luotettavasti myös elementtimenetelmällä. Toisena tavoitteena on ollut tutkia, voidaanko putkipalkkien liitosten mitoitusohjeita turvallisesti soveltaa kylmämuovatuille putkipalkeille, joissa valmistusprosessi aiheuttaa muutoksia materiaaliominaisuuksiin, erityisesti muodonmuutoskykyyn. Työssä tehtyjen laboratoriokokeiden ja elementtianalyysien perusteella elementti-menetelmä on käyttökelpoinen työkalu putkipalkkiliitosten staattista kestävyyttä määritettäessä, kun materiaalimallit on määritetty oikein. Erityisesti liitoksen käyttö-rajatilan mukaisen kestävyyden laskennassa elementtimenetelmällä saadaan hyvin laboratoriokokeita vastaavia tuloksia. Tehdyt laboratoriokokeet osoittavat myös, että Eurocode 3:n mukaisia putkipalkkien liitosten mitoitusohjeita voi turvallisesti käyttää kylmämuovatuille putkipalkeille.

Yrityksen sisäisen kilpailun ja yhteistyön innovaatiovaikutus ja johtaminen t&k-toiminnassa

Tiedon luomiseen ja hyödyntämiseen perustuvassa liiketoiminnassa yrityksen kyky luoda tietoa ja käyttää hallussaan olevaa tietoa muodostaa perustan kilpailukyvylle ja kilpailueduille. Tutkielmassa rakennetaan konstruktiivista tutkimusotetta käyttäen innovaatioiden synnyn johtamiseen soveltuva toimintamalli Teecen tietoprosesseihin, Nonakan tiedonkonversioprosesseihin ja Ståhlen tietoympäristöihin perustuen. Tietoa syntyy esimerkiksi innovaatioissa. Innovaatioiden voidaan katsoa syntyvän vastakkaisten voimien jatkuvassa vuorovaikutuksessa. Tämä innovaatioita tuottava mekanismi rakentuu tietoa lisäävistä ja tietoa järjestävistä prosesseista, joita voidaan kuvata sekä seci-prosessin että kolmitasoisen tietoympäristön avulla. Sisäinen kilpailu ja yhteistyö vaikuttavat tämän mekanismin toimintaan. Yhteistyö lisää tiedon jakamista ja mahdollistaa radikaalien innovaatioiden ja tuoteinnovaatioiden synnyn. Kilpailun lisääminen vähentää keskinäistä tiedon jakamista ja siirtää innovaatioita fokuksen mukaisiin prosessi-innovaatioihin. Kilpailun ja yhteistyön määrään ja keskinäiseen suhteeseen voidaan vaikuttaa kolmitasoisesta tietoympäristömallista johdettujen kolmen erillisen, joskin toisiinsa vaikuttavan, johtamistavoitteen avulla. Mahdollistava johtaminen rakentaa luottamuksen ja yrityksen toiminnan perustaa. Valtuuttava johtaminen houkuttaa yhteistyöhön mahdollistaen tiedon lisääntymisen. Ohjaavan johtamisen prosessit vievät yritystä strategian mukaiseen suuntaan hyödyntäen sisäistä kilpailua.

Luomutuotteiden ostamiseen vaikuttavat tekijät: Case Lappeenrannan K-citymarket

Tutkimuksen tavoite oli selvittää sitä ristiriitaa, joka vallitsee kuluttajien ilmoittaman ja todellisen luomutuotteiden ostokäyttäytymisen välillä. Tätä ristiriitaa tutkittiin selvittämällä ostoprosessin eri osia ja niihin vaikuttavia tekijöitä, kuten sitoutumisastetta, arvoja ja asenteita. Tutkimusmenetelmänä käytettiin kyselytutkimusta, jonka aineisto kerättiin kontrolloidulla kyselyllä yhden viikon aikana Lappeenrannan K-citymarketissa.Tulokset osoittivat, että kuluttajat ostavat luomutuotteita, jos ne koetaan omaa itseä hyödyttäviksi, eli tärkeimmät ostamisen syyt olivat hyvä maku, lisäaineettomuus ja terveellisyys. Sen sijaan kollektiivinen etu, kuten ympäristöystävällisyys, ei ollut kovinkaan tärkeä luomunostoperuste. Näyttäisi myös siltä, että ne, jotka arvo- ja ajatusmaailmansa puolesta olisivat potentiaalisia luomutuotteiden kuluttajia, ostavat muita tuotteita tottumuksen perusteella.