Spontaneous and stimulated light emission due to radiative recombination in forward biased lead telluride P-N junctions

Since the discovery in 1962 of laser action in semiconductor diodes made from GaAs, the study of spontaneous and stimulated light emission from semiconductors has become an exciting new field of semiconductor physics and quantum electronics combined. Included in the limited number of direct-gap semiconductor materials suitable for laser action are the members of the lead salt family, i.e . PbS, PbSe and PbTe. The material used for the experiments described herein is PbTe . The semiconductor PbTe is a narrow band- gap material (E_g = 0.19 electron volt at a temperature of 4.2°K). Therefore, the radiative recombination of electron-hole pairs between the conduction and valence bands produces photons whose wavelength is in the infrared (λ ≈ 6.5 microns in air).

The p-n junction diode is a convenient device in which the spontaneous and stimulated emission of light can be achieved via current flow in the forward-bias direction. Consequently, the experimental devices consist of a group of PbTe p-n junction diodes made from p –type single crystal bulk material. The p - n junctions were formed by an n-type vapor- phase diffusion perpendicular to the (100) plane, with a junction depth of approximately 75 microns. Opposite ends of the diode structure were cleaved to give parallel reflectors, thereby forming the Fabry-Perot cavity needed for a laser oscillator. Since the emission of light originates from the recombination of injected current carriers, the nature of the radiation depends on the injection mechanism.

The total intensity of the light emitted from the PbTe diodes was observed over a current range of three to four orders of magnitude. At the low current levels, the light intensity data were correlated with data obtained on the electrical characteristics of the diodes. In the low current region (region A), the light intensity, current-voltage and capacitance-voltage data are consistent with the model for photon-assisted tunneling. As the current is increased, the light intensity data indicate the occurrence of a change in the current injection mechanism from photon-assisted tunneling (region A) to thermionic emission (region B). With the further increase of the injection level, the photon-field due to light emission in the diode builds up to the point where stimulated emission (oscillation) occurs. The threshold current at which oscillation begins marks the beginning of a region (region C) where the total light intensity increases very rapidly with the increase in current. This rapid increase in intensity is accompanied by an increase in the number of narrow-band oscillating modes. As the photon density in the cavity continues to increase with the injection level, the intensity gradually enters a region of linear dependence on current (region D), i.e. a region of constant (differential) quantum efficiency.

Data obtained from measurements of the stimulated-mode light-intensity profile and the far-field diffraction pattern (both in the direction perpendicular to the junction-plane) indicate that the active region of high gain (i.e. the region where a population inversion exists) extends to approximately a diffusion length on both sides of the junction. The data also indicate that the confinement of the oscillating modes within the diode cavity is due to a variation in the real part of the dielectric constant, caused by the gain in the medium. A value of τ ≈ 10^-9 second for the minority- carrier recombination lifetime (at a diode temperature of 20.4°K) is obtained from the above measurements. This value for τ is consistent with other data obtained independently for PbTe crystals.

Data on the threshold current for stimulated emission (for a diode temperature of 20. 4°K) as a function of the reciprocal cavity length were obtained. These data yield a value of J’_th = (400 ± 80) amp/cm² for the threshold current in the limit of an infinitely long diode-cavity. A value of α = (30 ± 15) cm^-1 is obtained for the total (bulk) cavity loss constant, in general agreement with independent measurements of free- carrier absorption in PbTe. In addition, the data provide a value of n_s ≈ 10% for the internal spontaneous quantum efficiency. The above value for n_s yields values of t_b ≈ τ ≈ 10^-9 second and t_s ≈ 10^-8 second for the nonradiative and the spontaneous (radiative) lifetimes, respectively.

The external quantum efficiency (n_d) for stimulated emission from diode J-2 (at 20.4° K) was calculated by using the total light intensity vs. diode current data, plus accepted values for the material parameters of the mercury- doped germanium detector used for the measurements. The resulting value is n_d ≈ 10%-20% for emission from both ends of the cavity. The corresponding radiative power output (at λ = 6.5 micron) is 120-240 milliwatts for a diode current of 6 amps.

Thermodynamic and kinetic behavior of an argon plasma jet. Decomposition of nitric oxide between 1300 - 1750 degrees K in an argon plasma

In the first part of the study, an RF coupled, atmospheric pressure, laminar plasma jet of argon was investigated for thermodynamic equilibrium and some rate processes.

Improved values of transition probabilities for 17 lines of argon I were developed from known values for 7 lines. The effect of inhomogeneity of the source was pointed out.

The temperatures, T, and the electron densities, n_e , were determined spectroscopically from the population densities of the higher excited states assuming the Saha-Boltzmann relationship to be valid for these states. The axial velocities, v_z, were measured by tracing the paths of particles of boron nitride using a three-dimentional mapping technique. The above quantities varied in the following ranges: 10¹² ˂ n_e ˂ 10¹⁵ particles/cm³, 3500 ˂ T ˂ 11000 °K, and 200 ˂ v_z ˂ 1200 cm/sec.

The absence of excitation equilibrium for the lower excitation population including the ground state under certain conditions of T and n_e was established and the departure from equilibrium was examined quantitatively. The ground state was shown to be highly underpopulated for the decaying plasma.

Rates of recombination between electrons and ions were obtained by solving the steady-state equation of continuity for electrons. The observed rates were consistent with a dissociative-molecular ion mechanism with a steady-state assumption for the molecular ions.

In the second part of the study, decomposition of NO was studied in the plasma at lower temperatures. The mole fractions of NO denoted by x_NO were determined gas-chromatographically and varied between 0.0012 ˂ x_NO ˂ 0.0055. The temperatures were measured pyrometrically and varied between 1300 ˂ T ˂ 1750°K. The observed rates of decomposition were orders of magnitude greater than those obtained by the previous workers under purely thermal reaction conditions. The overall activation energy was about 9 kcal/g mol which was considerably lower than the value under thermal conditions. The effect of excess nitrogen was to reduce the rate of decomposition of NO and to increase the order of the reaction with respect to NO from 1.33 to 1.85. The observed rates were consistent with a chain mechanism in which atomic nitrogen and oxygen act as chain carriers. The increased rates of decomposition and the reduced activation energy in the presence of the plasma could be explained on the basis of the observed large amount of atomic nitrogen which was probably formed as the result of reactions between excited atoms and ions of argon and the molecular nitrogen.

A hora da estrela: uma narrativa que se desdobra sobre si mesma, tecendo e destecendo retratos do(s) outro(s) e retratos de si

Muito já se disse sobre Clarice Lispector, muito há, no entanto, a se dizer ainda. Com este nosso trabalho, ousamos trilhar um caminho que nos parece duplamente pouco explorado: por um lado, nos debruçamos sobre as pausas, as lacunas, as suspensões do dizer que se materializam em cortes no fio discursivo da literatura clariceana; mais especificamente nas interrupções que comparecem por meio de travessões, parênteses e aí estendemos para a interrogação em A Hora da Estrela. Por outro lado, trazemos, para este nosso objetivo, uma abordagem discursiva, isto é, temos como suporte teórico-metodológico a Análise de Discurso cujos autores basilares são Pêcheux e Orlandi. Esta autora, ao deslocar o estudo da pontuação do campo da gramática para o domínio do discurso, considera a pontuação como o lugar em que o sujeito trabalha seus pontos de subjetivação, o modo como interpreta (Orlandi, 2005). A pontuação, vista discursivamente, abre fendas do não-dizer no dizer, trabalhando sua (in)completude. Os travessões, os parênteses e a interrogação, em Clarice, rompem repetida e sucessivamente a linearidade da língua expondo seus vazios, seus meandros, seus impasses. Analisaremos o funcionamento discursivo desses três sinais de pontuação no dizer do narrador de A Hora da Estrela, assim como investigaremos as posições-sujeito do narrador que se delineiam em cada funcionamento desses sinais: posição-sujeito de narrador onipotente/onisciente, posição-sujeito de narrador impotente e posição-sujeito de narrador vacilante. Para nosso trabalho, apoiamo-nos também nas reflexões teóricas acerca da heterogeneidade da língua, propostas por Authier-Revuz e trazemos o conceito de enunciação vacilante formulado por Paulillo. Podemos dizer que, nas incisas desta novela clariceana, jogam posições-sujeito que se polemizam, que se equivocam. Essas posições refletem uma narrativa que ora descreve a possibilidade de narrar, de descrever o outro, ora confessa a impossibilidade de capturar esse outro pela palavra: narrador vacilante, narrativa vacilante

An investigation of the reaction negative K¯p → K¯π⁺ at P_(lab) = 2 Gev/c

The reaction K^-p→K^-π⁺n has been studied for incident kaon momenta of 2.0 GeV/c. A sample of 19,881 events was obtained by a measurement of film taken as part of the K-63 experiment in the Berkeley 72 inch bubble chamber.

Based upon our analysis, we have reached four conclusions. (1) The magnitude of the extrapolated Kπ cross section differs by a factor of 2 from the P-wave unitarity prediction and the K⁺n results; this is probably due to absorptive effects. (2) Fits to the moments yield precise values for the Kπ S-wave which agree with other recent statistically accurate experiments. (3) An anomalous peak is present in our backward K^-p→(π+n) K^- u-distribution. (4) We find a non-linear enhancement due to interference similiar to the one found by Bland et al. (Bland 1966).

Inelastic K+p reactions at incident momenta from 1.37 GeV/c to 2.17 GeV/c

A number of recent experiments have suggested the possibility of a highly inelastic resonance in K⁺p scattering. To study the inelastic K⁺p reactions, a 400 K exposure has been taken at the L.R.L. 25 inch bubble chamber. The data are spread over seven K⁺ momenta between 1.37 and 2.17 GeV/c.

Cross-sections have been measured for the reaction K⁺p → pK°π+ which is dominated by the quasi-two body channels K∆ and K*N. Both these channels are strongly peripheral, as at other momenta. The decay of the ∆ is in good agreement with the predictions of the rho-photon analogy of Stodolsky and Sakurai. The data on the K*p channel show evidence of both pseudo scalar and vector exchange.

Cross-sections for the final state pK⁺π+π- shows a strong contribution from the quasi-two body channel K*∆. This reaction is also very peripheral even at threshold. The decay angular distributions indicate the reaction is dominated as at higher momenta by a pion exchange mechanism. The data are also in good agreement with the quark model predictions of Bialas and Zalewski for the K* and ∆ decay.

CP and the three pion decay of the K°

The time distribution of the decays of an initially pure K° beam into π+π-π° has been analyzed to determine the complex parameter W (also known as Ƞ^+-° and (x + iy)). The K° beam was produced in a brass target by the interactions of a 2.85 GeV/c π- beam which was generated on an internal target in the Lawrence Radiation Laboratory (LRL) Bevatron. The counters and hodoscopes in the apparatus selected for events with a neutral (K°) produced in the brass target, two charged secondaries passing through a magnet spectrometer and a ɣ-ray shower in a shower hodoscope.

From the 275K apparatus triggers, 148 K → π+π-π° events were isolated. The presence of a ɣ-ray shower in the optical shower chambers and a two-prong vee in the optical spark chambers were devices used to isolate the events. The backgrounds were further reduced by reconstructing the momenta of the two charged secondaries and applying kinematic constraints.

The best fit to the final sample of 148 events distributed between .3 and 7.0 K_S lifetimes gives:

ReW = -.05 ±.17

ImW = +.39 +.35/-.37

This result is consistent with both CPT invariance (ReW = 0) and CP invariance (W = 0). Backgrounds are estimated to be less than 10% and systematic effects have also been estimated to be negligible.

An analysis of the present data on CP violation in this decay mode and other K° decay modes has estimated the phase of ɛ to be 45.3 ± 2.3 degrees. This result is consistent with the super weak theories of CP violation which predicts the phase of ɛ to be 43°. This estimate is in turn used to predict the phase of Ƞ°° to be 48.0 ± 7.9 degrees. This is a substantial improvement on presently available measurements. The largest error in this analysis comes from the present limits on W from the world average of recent experiments. The K → πuʋ mode produces the next largest error. Therefore further experimentation in these modes would be useful.

Lipotoxicidade na leptospirose humana: aspectos prognósticos e potencial efeito benéfico da administração de albumina

A leptospirose humana é uma doença infecciosa aguda de amplo espectro clínico e que cursa com alterações metabólicas e dislipidêmicas envolvendo colesterol total e frações, triglicerídeos e ácidos graxos não esterificados (AGNEs). Dentre os mecanismos celulares envolvidos na sua fisiopatologia encontram-se a inibição da enzima Na, K ATPase pela endotoxina GLP e a lipotoxicidade, ambos agravados pela redução dos níveis circulantes da albumina, molécula que exerce um papel fundamental na adsorção de moléculas lipídicas. Neste estudo observacional, determinamos as concentrações séricas de bilirrubina, creatinina e albumina e, pela técnica de cromatografia líquida de alta performance, a concentração sérica dos AGNEs de cadeia longa (C16: C18) de 27 pacientes com síndrome de Weil durante o período de internação hospitalar, dos quais cinco vieram a falecer. Verificamos correlações significantes (p<0,05) ao longo da internação hospitalar, nas concentrações séricas de marcadores bioquímicos de gravidade da doença (bilirrubina, creatinina e albumina), AGNEs, ácido oléico e ácido linoléico, e relação molar ácido oléico/ albumina, com r (Pearson) de -0,7981, -0,7699, 0,9014, -0,8795 -0,9816, -0,9694, -0,9821, respectivamente. A relação molar ácido oléico/ albumina e ácido oléico+ linoléico/albumina foi significantemente mais elevada nos pacientes que faleceram (p<0,001), retornando aos valores semelhantes aos do grupo controle nos pacientes que evoluíram para a cura. Na análise por Curva Roc, a relação molar ácido oléico/albumina se mostrou um bom teste preditivo, com valor de corte 0,705 associado com maior especificidade e sensibilidade prognóstica. Nossos resultados sugerem que a utilização parenteral da albumina humana em pacientes com leptospirose pode ser uma potente ferramenta terapêutica nos casos mais graves ao interferir positivamente no resgate do equilíbrio bioquímico das relações molares ácido oléico/ albumina e ácido oléico+linoléico/albumina.

Caracterização química de fases cristalográficas e física dos cimentos MTA Fillapex, AH Plus, Sealer 26 e Endofill

O objetivo desta pesquisa consiste em analisar através da caracterização química de fases cristalinas a composição e estrutura; e com a caracterização física a densidade, porosidade e área superficial dos seguintes cimentos endodônticos: MTA Fillapex, AH Plus, Sealer 26 e o Endofill. Para tal, foram realizadas análises dos cimentos antes da manipulação (pó e pastas) e depois da manipulação (corpos de prova). Empregando-se as técnicas de caracterização química: DRX e FRX e como técnicas de caracterização física: Picnometria de Hélio, a porosimetria de mercúrio, distribuição granulométrica e área superficial pela metodologia de BET. A caracterização química detalhou a composição dos cimentos sendo compatível com a descrição do fabricante e forneceu a quantificação das suas fases. A caracterização física mostrou que o MTA Fillapex apresentou os melhores resultados: a menor porosidade, o menor volume médio e o menor diâmetro do poro, o Sealer 26 dentre os cimentos resinosos apresentou o pior resultado, o Endofill mostrou-se melhor que o Sealer 26 tendo a maior densidade, o menor diâmetro das partículas, a distribuição granulométrica mais homogênea comparando-se a este. Os cimentos a base de resina mostraram um diâmetro do poro menor que o Endofill. Estes resultados podem estar ligados diretamente aos requisitos de um material obturador ideal. A metodologia utilizada produziu um detalhamento das características químicas e físicas dos cimentos estudados, mostrando um caminho para novas pesquisas na área.

Reprodução de peixes de riachos: uma abordagem comparativa entre as estratégias r e K

No presente trabalho, objetivou-se caracterizar a estratégia reprodutiva, enfatizando o investimento energético, de duas espécies de peixe do rio Ubatiba, Maricá, Rio de Janeiro: Parotocinclus maculicauda (K-estrategista) e Astyanax hastatus (r-estrategista). Foram realizadas coletas bimestrais de Junho de 2010 a Abril de 2011 totalizando 236 exemplares amostrados de A. hastatus e 234 de P. maculicauda. Para cada exemplar foram registrados os dados de comprimento padrão (Cp, cm), peso total (Pt, g), peso gonadal (Pg, g), sexo e estádio de maturação. Através da estrutura de tamanho, observamos que as fêmeas atingem maior comprimento, em relação aos machos, para as duas espécies. A relação peso/ comprimento evidenciou para ambas as espécies, crescimento alométrico negativo (inferior a 3), demonstrando crescimento mais longelíneo. Para a proporção sexual, o teste χ2 foi aplicado e indicou que, para as duas espécies, há significativamente mais fêmeas. A distribuição sexual no ano mostrou que as fêmeas se mantêm em maioria durante todo o ano para P. maculicauda. Para A. hastatus este padrão também se mantém, porém com exceção do bimestre Novembro/Dezembro, quando o número de machos torna-se um pouco maior. O tamanho de primeira maturação mostrou-se o mesmo para ambas as espécies (2,5 a 3,0 cm). A variação temporal da freqüência de indivíduos reprodutivos e não reprodutivos juntamente com a distribuição temporal dos valores individuais de IGS mostrou que P. maculicauda se reproduz com maior intensidade nas estações chuvosas (Setembro a Abril), reduzindo sua atividade reprodutiva de maneira significativa nas estações secas (Maio a Agosto). Já A. hastatus demonstrou regular atividade reprodutiva durante todo o ano com pequeno pico no bimestre Novembro/ Dezembro. Desova do tipo total foi registrada para Astyanax, enquanto que para Parotocinclus registrou-se desova parcelada em três lotes. Em ambas as espécies foi observada relação inversa entre volume e a quantidade de ovócitos produzidos, com A. hastatus produzindo muitos ovócitos (fecundidade: 463 + 213 ovócitos/grama de peixe) de reduzido volume (diâmetro = 800 μm e volume = 0,26 mm3) e P. maculicauda produzindo número bem inferior (fecundidade: 47 + 13 ovócitos/grama de peixe), porém com volume superior (diâmetro = 1.600 μm e volume = 2,14 mm3). Com isso o valor energético relativo também se mostrou superior, com A. hastaus produzindo ovócitos vitelogênicos com 0,4+ 0,08 cal/unidade e P. maculicauda produzindo os mesmos ovócitos com 1,8+ 1,1 cal/unidade. Para a produção energética total investida na produção de gametas, foi considerado o tipo de desova de cada espécie, com Astyanax investindo 50,5 + 24 calorias/grama/grama de peixe e Parotocinclus investindo 88,4 + 72,46 cal/grama/grama de peixe, porém sem diferenças significativas (Mann-Whitney; U =235,0, p=0,08), indicando, portanto que independente da estratégia adotada (r ou K), o gasto energético na produção de ovócitos é a mesma.

Avaliação da concentração de Cl, K e Ca na urina, hemolinfa e túbulos de Malpighi de Rhodnius prolixus usando a técnica de fluorescência de raios X por reflexão total por radiação síncrotron (SR-TXRF)

Neste trabalho utilizou-se a técnica fluorescência de raios X usando radiação síncrotron (SR-TXRF) para estudar, quantitativamente, o transporte de cloro, potássio e cálcio na hemolinfa, urina e túbulos de Malpighi (TM) em ninfas de quinto estágio do Rhodnius prolixus (R. prolixus), considerando a excreção destes elementos em diferentes dias após o repasto sanguíneo. R. prolixus é um dos principais vetores do Trypanosoma cruzi, agente causador da doença de Chagas. R. prolixus fornece um sistema modelo particularmente útil porque seus TMs tanto secretam quanto reabsorvem íons a taxas elevadas. Os TMs filtram a hemolinfa e secretam um líquido que é muitas vezes comparado com a urina primária em vertebrados. Os resultados obtidos mostram que a concentração de potássio na urina é substancialmente maior do que na hemolinfa. A concentração de cloro na hemolinfa é menor do que na urina, mas a diferença não é tão marcada como no caso do potássio. No caso do Rhodnius é razoável interpretar a elevada concentração de potássio na urina como adaptativo para o problema de excreção imediato do inseto. A concentração de cálcio nos TMs é substancialmente maior em comparação com os valores encontrados na hemolinfa e urina. Este resultado mostra que o cálcio é retido no corpo do R. prolixus e pouco eliminado. Os resultados obtidos estão coerentes com a literatura. Avaliou-se também o efeito no transporte de Cl, K e Ca após um repasto de sangue de coelho contaminado com HgCl2 de modo a avaliar o efeito da presença deste metal tóxico no balanço iônico nos fluidos de excreção urina e hemolinfa e também pelo principal órgão de transporte, os túbulos de Malpighi. As excreções de Cl e K pela urina são afetadas pela ingestão. Este resultado é esperado levando-se em consideração a ingestão de excesso de Cl através do HgCl2. O transporte de Cl, K e Ca na hemolinfa do Rhodnius prolixus não é afetada pela ingestão de HgCl2. Nos túbulos de Malpighi, as altas concentrações de Ca obtidas foram comparáveis àquelas encontradas nos insetos controle. Pode-se concluir que SR-TXRF é um método muito promissor para análises diretas, rápidas e confiáveis para a quantificação simultânea de elementos envolvidos na regulação do transporte e em todo o sistema excretor de insetos. Além disso, o estudo do transporte e a excreção de elementos no inseto Rhodnius prolixus abrem oportunidade para a maior compreensão de efeitos da poluição em espécies de invertebrados.

Anomalous scattering factor determined by semicircle fitting near the K-absorption edge of Ge

It is shown that the locus of the f' + if '' plot in the complex plane, f' being determined from measured f '' by using the dispersion relation, looks like a semicircle very near the absorption edge of Ge. The semicircular locus is derived from a quantum theory of X-ray resonant scattering when there is a sharp isolated peak in f '' just above the K-absorption edge. Using the semicircular behavior, an approach is proposed to determine the anomalous scattering factors in a crystal by fitting known calculated values based on an isolated-atom model to a semicircular focus. The determined anomalous scattering factors f' show excellent agreement with the measured values just below the absorption edge. In addition, the phase determination of a crystal structure factor has been considered by using the semicircular behavior.

Avaliação de ligações K e T entre perfis estruturais tubulares circulares.

O difundido uso de perfis estruturais tubulares, principalmente devido às vantagens associadas ao comportamento estrutural e estético, levou a uma intensa utilização nos países da Europa, Sudeste Asiático, América do Norte e na Austrália. Países como Canadá, Inglaterra, Alemanha e Holanda fazem uso intensivo dessas estruturas e contam com uma produção corrente, industrializada e contínua com alto grau de desenvolvimento tecnológico. O aumento da oferta deste tipo de perfis, aliado a recentes pesquisas nesta área, leva o Brasil a se inserir neste cenário mundial. Entretanto, as normas brasileiras que regem o dimensionamento destes perfis ainda não se encontram atualizadas, principalmente no que tange ao dimensionamento de ligações de perfis tubulares. Considerando esta perspectiva, este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo K e T com perfis tubulares circulares (CHS). Propõe-se estabelecer um quadro comparativo entre as formulações analíticas de dimensionamento proposta pelo Eurocode 3 Parte 1.8, 2 edição do guia de projeto de ligações tubulares do CIDECT, projeto de norma brasileira PN 02.125.03-004 e critérios de deformação limite. Para cada um dos tipos de ligações analisadas, desenvolveu-se um modelo em elementos finitos no programa Ansys, calibrado e validado com resultados experimentais e numéricos existentes na literatura. As não-linearidades física e geométrica foram incorporadas aos modelos, a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente da ligação. A não-linearidade do material foi considerada através do critério de plastificação de Von Mises através de uma lei constitutiva tensão versus deformação bilinear. A não-linearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizado considerando-se a previsão de grandes deformações de forma a permitir a redistribuição de carregamento na ligação após o escoamento inicial. Esta dissertação propõe ainda, a modelagem de uma treliça planar constituída de perfis tubulares, objetivando estabelecer uma comparação entre um nó isolado e um nó da treliça planar.

Un "lapsus calami" (K.9.2) y la escritura redundante en la Celtiberia

Este artículo se ha realizado dentro del Proyecto de Investigación «Identidades y diversidad cultural en la Hispania Antigua: Bilingüismo y Cultura Epigráfica» (HUM 2006-13424-C04-02/Filo).

Eromena, azpimemoria eta isiltasuna(k) idazten: Hutsune bihurtutako emakumeak garaiko gizartearen eta moralaren ispilu

356 p.