Propagation Characteristics of Groove Gap Waveguide Below and Above Cutoff

Recently, gap waveguides have been shown as a potential alternative to conventional waveguides in the millimeterwave band. Until now, Groove Gap Waveguide (GGW) has been studied through direct correspondence with rectangular waveguide with the same physical dimensions. However there have been observed differences in the above cutoff propagation characteristics between these two waveguide types. Furthermore, the behavior of GGW below cutoff remains unknown. This work presents a discussion of both below and above cutoff propagation characteristics of GGW, and introduces a simple model that explains the observed GGW behavior and establishes well its propagation characteristics. Two TRL calibration kits have been manufactured, and the measurements have good agreement with the proposed analysis model results.

PTF11iqb: cool supergiant mass-loss that bridges the gap between Type IIn and normal supernovae

PTF11iqb was initially classified as a TypeIIn event caught very early after explosion. It showed narrow Wolf-Rayet (WR) spectral features on day 2, but the narrow emission weakened quickly and the spectrum morphed to resemble those of Types II-L and II-P. At late times, Halpha emission exhibited a complex, multipeaked profile reminiscent of SN1998S. In terms of spectroscopic evolution, we find that PTF11iqb was a near twin of SN~1998S, although with weaker interaction with circumstellar material (CSM) at early times, and stronger CSM interaction at late times. We interpret the spectral changes as caused by early interaction with asymmetric CSM that is quickly (by day 20) enveloped by the expanding SN ejecta photosphere, but then revealed again after the end of the plateau when the photosphere recedes. The light curve can be matched with a simple model for weak CSM interaction added to the light curve of a normal SN~II-P. This plateau requires that the progenitor had an extended H envelope like a red supergiant, consistent with the slow progenitor wind speed indicated by narrow emission. The cool supergiant progenitor is significant because PTF11iqb showed WR features in its early spectrum --- meaning that the presence of such WR features in an early SN spectrum does not necessarily indicate a WR-like progenitor. [abridged] Overall, PTF11iqb bridges SNe~IIn with weaker pre-SN mass loss seen in SNe II-L and II-P, implying a continuum between these types.

L’étude de l’InP et du GaP suite à l’implantation ionique de Mn et à un recuit thermique

Cette thèse est dédiée à l’étude des matériaux InMnP et GaMnP fabriqués par implantation ionique et recuit thermique. Plus précisément nous avons investigué la possibilité de former par implantation ionique des matériaux homogènes (alliages) de InMnP et GaMnP contenant de 1 à 5 % atomiques de Mn qui seraient en état ferromagnétique, pour des possibles applications dans la spintronique. Dans un premier chapitre introductif nous donnons les motivations de cette recherche et faisons une revue de la littérature sur ce sujet. Le deuxième chapitre décrit les principes de l’implantation ionique, qui est la technique utilisée pour la fabrication des échantillons. Les effets de l’énergie, fluence et direction du faisceau ionique sur le profil d’implantation et la formation des dommages seront mis en évidence. Aussi dans ce chapitre nous allons trouver des informations sur les substrats utilisés pour l’implantation. Les techniques expérimentales utilisées pour la caractérisation structurale, chimique et magnétique des échantillons, ainsi que leurs limitations sont présentées dans le troisième chapitre. Quelques principes théoriques du magnétisme nécessaires pour la compréhension des mesures magnétiques se retrouvent dans le chapitre 4. Le cinquième chapitre est dédié à l’étude de la morphologie et des propriétés magnétiques des substrats utilisés pour implantation et le sixième chapitre, à l’étude des échantillons implantés au Mn sans avoir subi un recuit thermique. Notamment nous allons voir dans ce chapitre que l’implantation de Mn à plus que 1016 ions/cm2 amorphise la partie implantée du matériau et le Mn implanté se dispose en profondeur sur un profil gaussien. De point de vue magnétique les atomes implantés se trouvent dans un état paramagnétique entre 5 et 300 K ayant le spin 5/2. Dans le chapitre 7 nous présentons les propriétés des échantillons recuits à basses températures. Nous allons voir que dans ces échantillons la couche implantée est polycristalline et les atomes de Mn sont toujours dans un état paramagnétique. Dans les chapitres 8 et 9, qui sont les plus volumineux, nous présentons les résultats des mesures sur les échantillons recuits à hautes températures : il s’agit d’InP et du GaP implantés au Mn, dans le chapitre 8 et d’InP co-implanté au Mn et au P, dans le chapitre 9. D’abord, dans le chapitre 8 nous allons voir que le recuit à hautes températures mène à une recristallisation épitaxiale du InMnP et du GaMnP; aussi la majorité des atomes de Mn se déplacent vers la surface à cause d’un effet de ségrégation. Dans les régions de la surface, concentrés en Mn, les mesures XRD et TEM identifient la formation de MnP et d’In cristallin. Les mesures magnétiques identifient aussi la présence de MnP ferromagnétique. De plus dans ces mesures on trouve qu’environ 60 % du Mn implanté est en état paramagnétique avec la valeur du spin réduite par rapport à celle trouvée dans les échantillons non-recuits. Dans les échantillons InP co-implantés au Mn et au P la recristallisation est seulement partielle mais l’effet de ségrégation du Mn à la surface est beaucoup réduit. Dans ce cas plus que 50 % du Mn forme des particules MnP et le restant est en état paramagnétique au spin 5/2, dilué dans la matrice de l’InP. Finalement dans le dernier chapitre, 10, nous présentons les conclusions principales auxquels nous sommes arrivés et discutons les résultats et leurs implications.

Air-gap based vertical cavity micro-opto-electro-mechanical Fabry-Perot filters

Mikrooptische Filter sind heutzutage in vielen Bereichen in der Telekommunikation unersetzlich. Wichtige Einsatzgebiete sind aber auch spektroskopische Systeme in der Medizin-, Prozess- und Umwelttechnik. Diese Arbeit befasst sich mit der Technologieentwicklung und Herstellung von luftspaltbasierenden, vertikal auf einem Substrat angeordneten, oberflächenmikromechanisch hergestellten Fabry-Perot-Filtern. Es werden zwei verschiedene Filtervarianten, basierend auf zwei verschiedenen Materialsystemen, ausführlich untersucht. Zum einen handelt es sich dabei um die Weiterentwicklung von kontinuierlich mikromechanisch durchstimmbaren InP / Luftspaltfiltern; zum anderen werden neuartige, kostengünstige Siliziumnitrid / Luftspaltfilter wissenschaftlich behandelt. Der Inhalt der Arbeit ist so gegliedert, dass nach einer Einleitung mit Vergleichen zu Arbeiten und Ergebnissen anderer Forschergruppen weltweit, zunächst einige theoretische Grundlagen zur Berechnung der spektralen Reflektivität und Transmission von beliebigen optischen Schichtanordnungen aufgezeigt werden. Auß erdem wird ein kurzer theoretischer Ü berblick zu wichtigen Eigenschaften von Fabry-Perot-Filtern sowie der Möglichkeit einer mikromechanischen Durchstimmbarkeit gegeben. Daran anschließ end folgt ein Kapitel, welches sich den grundlegenden technologischen Aspekten der Herstellung von luftspaltbasierenden Filtern widmet. Es wird ein Zusammenhang zu wichtigen Referenzarbeiten hergestellt, auf denen diverse Weiterentwicklungen dieser Arbeit basieren. Die beiden folgenden Kapitel erläutern dann ausführlich das Design, die Herstellung und die Charakterisierung der beiden oben erwähnten Filtervarianten. Abgesehen von der vorangehenden Epitaxie von InP / GaInAs Schichten, ist die Herstellung der InP / Luftspaltfilter komplett im Institut durchgeführt worden. Die Herstellungsschritte sind ausführlich in der Arbeit erläutert, wobei ein Schwerpunktthema das trockenchemische Ä tzen von InP sowie GaInAs, welches als Opferschichtmaterial für die Herstellung der Luftspalte genutzt wurde, behandelt. Im Verlauf der wissenschaftlichen Arbeit konnten sehr wichtige technische Verbesserungen entwickelt und eingesetzt werden, welche zu einer effizienteren technologischen Herstellung der Filter führten und in der vorliegenden Niederschrift ausführlich dokumentiert sind. Die hergestellten, für einen Einsatz in der optischen Telekommunikation entworfenen, elektrostatisch aktuierbaren Filter sind aus zwei luftspaltbasierenden Braggspiegeln aufgebaut, welche wiederum jeweils 3 InP-Schichten von (je nach Design) 357nm bzw. 367nm Dicke aufweisen. Die Filter bestehen aus im definierten Abstand parallel übereinander angeordneten Membranen, die über Verbindungsbrücken unterschiedlicher Anzahl und Länge an Haltepfosten befestigt sind. Da die mit 357nm bzw. 367nm vergleichsweise sehr dünnen Schichten freitragende Konstrukte mit bis zu 140 nm Länge bilden, aber trotzdem Positionsgenauigkeiten im nm-Bereich einhalten müssen, handelt es sich hierbei um sehr anspruchsvolle mikromechanische Bauelemente. Um den Einfluss der zahlreichen geometrischen Strukturparameter studieren zu können, wurden verschiedene laterale Filterdesigns implementiert. Mit den realisierten Filter konnte ein enorm weiter spektraler Abstimmbereich erzielt werden. Je nach lateralem Design wurden internationale Bestwerte für durchstimmbare Fabry-Perot-Filter von mehr als 140nm erreicht. Die Abstimmung konnte dabei kontinuierlich mit einer angelegten Spannung von nur wenigen Volt durchgeführt werden. Im Vergleich zu früher berichteten Ergebnissen konnten damit sowohl die Wellenlängenabstimmung als auch die dafür benötigte Abstimmungsspannung signifikant verbessert werden. Durch den hohen Brechungsindexkontrast und die geringe Schichtdicke zeigen die Filter ein vorteilhaftes, extrem weites Stopband in der Größ enordnung um 550nm. Die gewählten, sehr kurzen Kavitätslängen ermöglichen einen freien Spektralbereich des Filters welcher ebenfalls in diesen Größ enordnungen liegt, so dass ein weiter spektraler Einsatzbereich ermöglicht wird. Während der Arbeit zeigte sich, dass Verspannungen in den freitragenden InPSchichten die Funktionsweise der mikrooptischen Filter stark beeinflussen bzw. behindern. Insbesondere eine Unterätzung der Haltepfosten und die daraus resultierende Verbiegung der Ecken an denen sich die Verbindungsbrücken befinden, führte zu enormen vertikalen Membranverschiebungen, welche die Filtereigenschaften verändern. Um optimale Ergebnisse zu erreichen, muss eine weitere Verbesserung der Epitaxie erfolgen. Jedoch konnten durch den zusätzlichen Einsatz einer speziellen Schutzmaske die Unterätzung der Haltepfosten und damit starke vertikale Verformungen reduziert werden. Die aus der Verspannung resultierenden Verformungen und die Reaktion einzelner freistehender InP Schichten auf eine angelegte Gleich- oder Wechselspannung wurde detailliert untersucht. Mittels Weisslichtinterferometrie wurden lateral identische Strukturen verglichen, die aus unterschiedlich dicken InP-Schichten (357nm bzw. 1065nm) bestehen. Einen weiteren Hauptteil der Arbeit stellen Siliziumnitrid / Luftspaltfilter dar, welche auf einem neuen, im Rahmen dieser Dissertation entwickelten, technologischen Ansatz basieren. Die Filter bestehen aus zwei Braggspiegeln, die jeweils aus fünf 590nm dicken, freistehenden Siliziumnitridschichten aufgebaut sind und einem Abstand von 390nm untereinander aufweisen. Die Filter wurden auf Glassubstraten hergestellt. Der Herstellungsprozess ist jedoch auch mit vielen anderen Materialien oder Prozessen kompatibel, so dass z.B. eine Integration mit anderen Bauelemente relativ leicht möglich ist. Die Prozesse dieser ebenfalls oberflächenmikromechanisch hergestellten Filter wurden konsequent auf niedrige Herstellungskosten optimiert. Als Opferschichtmaterial wurde hier amorph abgeschiedenes Silizium verwendet. Der Herstellungsprozess beinhaltet die Abscheidung verspannungsoptimierter Schichten (Silizium und Siliziumnitrid) mittels PECVD, die laterale Strukturierung per reaktiven Ionenätzen mit den Gasen SF6 / CHF3 / Ar sowie Fotolack als Maske, die nasschemische Unterätzung der Opferschichten mittels KOH und das Kritisch-Punkt-Trocken der Proben. Die Ergebnisse der optischen Charakterisierung der Filter zeigen eine hohe Ü bereinstimmung zwischen den experimentell ermittelten Daten und den korrespondierenden theoretischen Modellrechnungen. Weisslichtinterferometermessungen der freigeätzten Strukturen zeigen ebene Filterschichten und bestätigen die hohe vertikale Positioniergenauigkeit, die mit diesem technologischen Ansatz erreicht werden kann.

Effect of building gap to improve pedestrian comfort levels and ventilation

Rapid rates of urbanization have resulted into increased concerns of urban environment. Amongst them, wind and thermal comfort levels for pedestrians have attracted research interest. In this regards, urban wind environment is seen as a crucial components that can lead to improved thermal comfort levels for pedestrian population. High rise building in modern urban setting causes high levels of turbulence that renders discomfort to pedestrians. Additionally, a higher frequency of high ris e buildings at a particular region acts as a shield against the wind flow to the lower buildings beyond them resulting into higher levels of discomfort to users or residents. Studies conducted on developing wind flow models using Computational Fluid Dynami cs (CFD) simulations have revealed improvement in interval to height ratios can results into improved wind flow within the simulation grid. However, high value and demand for land in urban areas renders expansion to be an impractical solution. Nonetheless, innovative utilization of architectural concepts can be imagined to improve the pedestrian comfort levels through improved wind permeability. This paper assesses the possibility of through-building gaps being a solution to improve pedestrian comfort levels.

Proposta de um modelo para reduzir o GAP entre a definição e a execução de estratégias corporativas

Ao analisar o grande esforço e tempo dedicado ao planejamento da estratégia corporativa, nota-se que muitas empresas não apresentam resultados coerentes com a dedicação empregada. Um estudo realizado pela consultoria Marakon Associates (2004), sugere que, na média, apenas 60% dos resultados financeiros da empresa derivam do plano estratégico. O presente trabalho foca principalmente em incorporar a estratégia, refletida no mapa estratégico do balanced scorecard, às atividades e projetos da empresa, a fim de que sejam alcançados os resultados almejados. O objetivo é avaliar o modelo proposto, priorizando e balanceando os projetos de acordo com a estratégia planejada. Com isto, podese minimizar o gap entre a formulação e a execução da estratégia, para tanto, o modelo é composto de vários processos e métodos de avaliação, utilizando teorias relacionadas à estratégia e gestão de portfólio como referência. No presente trabalho, este modelo foi aplicado em uma empresa de telecomunicações situada no Brasil (para assegurar confidencialidade a empresa será tratada como "empresa X"). Porém, este modelo também poderá ser aplicado em empresas com características similares, desde que sejam efetuadas as customizações devidas. O ponto forte deste modelo é que engloba todas as dimensões da estratégia corporativa, tais quais, evolução organizacional, clientes e processos internos, e não somente a perspectiva financeira, como na maioria dos outros modelos. Por outro lado, o ponto fraco do modelo é a dependência em relação à qualidade da informação recebida para efetuar a análise, priorização e balanceamento do portfólio de projetos. Devido a esta característica inerente ao modelo, algumas metas de indicadores do balanced scorecard apresentaram diferenças em relação ao valor realizado. Conclui-se, com a utilização do modelo proposto, que os resultados obtidos são bem consistentes e alinhados com o plano estratégico do balanced scorecard.

Theoretical analysis of the energy levels induced by oxygen vacancies and the doping process (Co, Cu and Zn) on SnO2 (110) surface models

Density functional calculation at B3LYP level was employed to study the surface oxygen vacancies and the doping process of Co, Cu and Zn on SnO2 (110) surface models. Large clusters, based on (SnO2)(15) models, were selected to simulate the oxidized (Sn15O30), half-reduced (Sn15O29) and the reduced (Sn15O28) surfaces. The doping process was considered on the reduced surfaces: Sn13Co2O28, Sn13Cu2O28 and Sn13Zn2O28. The results are analyzed and discussed based on a calculation of the energy levels along the bulk band gap region, determined by a projection of the monoelectron level structure on to the atomic basis set and by the density of states. This procedure enables one to distinguish the states coming from the bulk, the oxygen vacancies and the doping process, on passing from an oxidized to a reduced surface, missing bridge oxygen atoms generate electronic levels along the band gap region, associated with 5s/5p of four-/five-fold Sn and 2p of in-plane O centers located on the exposed surface, which is in agreement with previous theoretical and experimental investigations. The formation energy of one and two oxygen vacancies is 3.0 and 3.9 eV, respectively. (C) 2001 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.

Gap solitons in a model of a superfluid fermion gas in optical lattices

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Gap solitons in a dipolar Bose-Einstein condensate on a three-dimensional optical lattice

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Symbiotic gap and semigap solitons in Bose-Einstein condensates

Using the variational approximation and numerical simulations, we study one-dimensional gap solitons in a binary Bose-Einstein condensate trapped in an optical-lattice potential. We consider the case of interspecies repulsion, while the intraspecies interaction may be either repulsive or attractive. Several types of gap solitons are found: symmetric or asymmetric; unsplit or split, if centers of the components coincide or separate; intragap (with both chemical potentials falling into a single band gap) or intergap, otherwise. In the case of the intraspecies attraction, a smooth transition takes place between solitons in the semi-infinite gap, those in the first finite band gap, and semigap solitons (with one component in a band gap and the other in the semi-infinite gap).

Chlorophyll fluorescence of tropical tree species in a semi-deciduous forest gap

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Phase separation and gap bowing in zinc-blende InGaN, InAlN, BGaN, and BAlN alloy layers

We present first-principles calculations of the thermodynamic and electronic properties of the zinc-blende ternary InxGa1-xN. InxAl1-xN, BxGa1-xN, and BxAl1-xN alloys. They are based on a generalized quasi-chemical approximation and a pseudopotential-plane-wave method. T-x phase diagrams for the alloys are obtained, We show that due to the large difference in interatomic distances between the binary compounds a significant phase miscibility gap for the alloys is found. In particular for the InxGa1-xN alloy, we show also experimental results obtained from X-ray and resonant Raman scattering measurements, which indicate the presence of an In-rich phase with x approximate to 0.8. For the boron-containing alloy layers we found a very high value for the critical temperature for miscibility. similar to9000 K. providing an explanation for the difficulties encountered to grow these materials with higher boron content. The influence of a biaxial strain on phase diagrams, energy gaps and gap bowing of these alloys is also discussed. (C) 2002 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.

Photoluminescence of nanostructured PbTiO3 processed by high-energy mechanical milling

This letter reports on a process to prepare nanostructured PbTiO3 (PT) at room temperature with photoluminescence (PL) emission in the visible range. This process is based on the high-energy mechanical milling of ultrafine PbTiO3 powder. The results suggest that high-energy mechanical milling modifies the particle's structure, resulting in localized states in an interfacial region between the crystalline PT and the amorphous PT. These localized states are believed to be responsible for the PL obtained with short milling times. When long milling times are employed, the amorphous phase that is formed causes PL behavior. An alternative method to process nanostructured wide-band-gap semiconductors with active optical properties such as PL is described in this letter. (C) 2001 American Institute of Physics.

Gap solitons in superfluid boson-fermion mixtures

Using coupled equations for the bosonic and fermionic order parameters, we construct families of gap solitons (GSs) in a nearly one-dimensional Bose-Fermi mixture trapped in a periodic optical-lattice (OL) potential, the boson and fermion components being in the states of the Bose-Einstein condensation and Bardeen-Cooper-Schrieffer superfluid, respectively. Fundamental GSs are compact states trapped, essentially, in a single cell of the lattice. Full families of such solutions are constructed in the first two band gaps of the OL-induced spectrum, by means of variational and numerical methods, which are found to be in good agreement. The families include both intragap and intergap solitons, with the chemical potentials of the boson and fermion components falling in the same or different band gaps, respectively. Nonfundamental states, extended over several lattice cells, are constructed too. The GSs are stable against strong perturbations.

On the nucleation of GaP/GaAs and the effect of buried stress fields

We have recently shown that spatial ordering for epitaxially grown InP dots can be obtained using the periodic stress field of compositional modulation on the InGaP buffer layer. The aim of this present work is to study the growth of films of GaP by Chemical Beam Epitaxy (CBE), with in-situ monitoring by Reflection High Energy Electron Diffraction (RHEED), on layers of unstressed and stressed GaAs. Complementary, we have studied the role of a buried InP dot array on GaP nucleation in order to obtain three-dimensional structures. In both cases, the topographical characteristics of the samples were investigated by Atomic Force Microscopy (AFM) in non-contact mode. Thus vertically-coupled quantum dots of different materials have been obtained keeping the in-place spatial ordering originated from the composition modulation. © 2006 Materials Research Society.