Charge transport in disordered materials : simulations, theory, and numerical modeling of hopping transport and electron-hole recombination

Min avhandling behandlar hur oordnade material leder elektrisk ström. Bland materialen som studeras finns ledande polymerer, d.v.s. plaster som leder ström, och mer allmänt organiska halvledare. Av de här materialen har man kunnat bygga elektroniska komponenter, och man hoppas på att kunna trycka hela kretsar av organiska material. För de här tillämpningarna är det viktigt att förstå hur materialen själva leder elektrisk ström. Termen oordnade material syftar på material som saknar kristallstruktur. Oordningen gör att elektronernas tillstånd blir lokaliserade i rummet, så att en elektron i ett visst tillstånd är begränsad t.ex. till en molekyl eller ett segment av en polymer. Det här kan jämföras med kristallina material, där ett elektrontillstånd är utspritt över hela kristallen (men i stället har en väldefinierad rörelsemängd). Elektronerna (eller hålen) i det oordnade materialet kan röra sig genom att tunnelera mellan de lokaliserade tillstånden. Utgående från egenskaperna för den här tunneleringsprocessen, kan man bestämma transportegenskaperna för hela materialet. Det här är utgångspunkten för den så kallade hopptransportmodellen, som jag har använt mig av. Hopptransportmodellen innehåller flera drastiska förenklingar. Till exempel betraktas elektrontillstånden som punktformiga, så att tunneleringssannolikheten mellan två tillstånd endast beror på avståndet mellan dem, och inte på deras relativa orientation. En annan förenkling är att behandla det kvantmekaniska tunneleringsproblemet som en klassisk process, en slumpvandring. Trots de här grova approximationerna visar hopptransportmodellen ändå många av de fenomen som uppträder i de verkliga materialen som man vill modellera. Man kan kanske säga att hopptransportmodellen är den enklaste modell för oordnade material som fortfarande är intressant att studera. Man har inte hittat exakta analytiska lösningar för hopptransportmodellen, därför använder man approximationer och numeriska metoder, ofta i form av datorberäkningar. Vi har använt både analytiska metoder och numeriska beräkningar för att studera olika aspekter av hopptransportmodellen. En viktig del av artiklarna som min avhandling baserar sig på är att jämföra analytiska och numeriska resultat. Min andel av arbetet har främst varit att utveckla de numeriska metoderna och applicera dem på hopptransportmodellen. Därför fokuserar jag på den här delen av arbetet i avhandlingens introduktionsdel. Ett sätt att studera hopptransportmodellen numeriskt är att direkt utföra en slumpvandringsprocess med ett datorprogram. Genom att föra statisik över slumpvandringen kan man beräkna olika transportegenskaper i modellen. Det här är en så kallad Monte Carlo-metod, eftersom själva beräkningen är en slumpmässig process. I stället för att följa rörelsebanan för enskilda elektroner, kan man beräkna sannolikheten vid jämvikt för att hitta en elektron i olika tillstånd. Man ställer upp ett system av ekvationer, som relaterar sannolikheterna för att hitta elektronen i olika tillstånd i systemet med flödet, strömmen, mellan de olika tillstånden. Genom att lösa ekvationssystemet fås sannolikhetsfördelningen för elektronerna. Från sannolikhetsfördelningen kan sedan strömmen och materialets transportegenskaper beräknas. En aspekt av hopptransportmodellen som vi studerat är elektronernas diffusion, d.v.s. deras slumpmässiga rörelse. Om man betraktar en samling elektroner, så sprider den med tiden ut sig över ett större område. Det är känt att diffusionshastigheten beror av elfältet, så att elektronerna sprider sig fortare om de påverkas av ett elektriskt fält. Vi har undersökt den här processen, och visat att beteendet är väldigt olika i endimensionella system, jämfört med två- och tredimensionella. I två och tre dimensioner beror diffusionskoefficienten kvadratiskt av elfältet, medan beroendet i en dimension är linjärt. En annan aspekt vi studerat är negativ differentiell konduktivitet, d.v.s. att strömmen i ett material minskar då man ökar spänningen över det. Eftersom det här fenomenet har uppmätts i organiska minnesceller, ville vi undersöka om fenomenet också kan uppstå i hopptransportmodellen. Det visade sig att det i modellen finns två olika mekanismer som kan ge upphov till negativ differentiell konduktivitet. Dels kan elektronerna fastna i fällor, återvändsgränder i systemet, som är sådana att det är svårare att ta sig ur dem då elfältet är stort. Då kan elektronernas medelhastighet och därmed strömmen i materialet minska med ökande elfält. Elektrisk växelverkan mellan elektronerna kan också leda till samma beteende, genom en så kallad coulombblockad. En coulombblockad kan uppstå om antalet ledningselektroner i materialet ökar med ökande spänning. Elektronerna repellerar varandra och ett större antal elektroner kan leda till att transporten blir långsammare, d.v.s. att strömmen minskar.

Työmatkaliikkumissuunnitelma Turun yliopistolliselle keskussairaalalle

Tämän työn tavoitteena on luoda Turun yliopistolliselle keskussairaalalle kestävän kehityksen mukainen työmatkaliikkumissuunnitelma, jonka avulla lisätään kestävien liikkumismuotojen käyttöä, kustannusnäkökulma huomioon ottaen. Lisäksi tavoitteena on ratkaista nykyisen pysäköintijärjestelyn ongelmia. Työn teoriaosuudessa on esitetty kestävän liikkumisen, työssä hyödynnettävän kustannuslaskennan ja liikkumissuunnitelman luomisen vaiheiden periaatteet. Empiriaosuudessa rakennettava liikkumissuunnitelma perustuu näihin teorioihin. Työn keskeisenä tutkimusmenetelmänä on käytetty Webropol-pohjaista kyselyä, jolla tutkittiin työmatkaliikkumisen nykytilaa. Lisäksi kyselyllä tutkittiin työntekijöiden mielipiteitä mahdollisista kehitystoimenpiteistä. Työntekijöiden vuosittaisista työmatkakilometreistä 16,9 miljoonaa kuljettiin yksityisautolla, mikä on noin 65 % kaikista työmatkakilometreistä. Yksityisautoilu aiheuttaa kulkumuodoista suurimmat päästöt kaikissa päästöluokissa. Pysäköinnin kustannuksia tutkittaessa havaittiin, että pysäköintioikeuden hinta on alhainen verrattuna parkkihallin rakennus- ja ylläpitokustannuksiin. Eri liikkumistapoja vertailtaessa havaittiin, että nykytilanteessa yksityisautoilu on lyhyillä työmatkoilla edullisempi kulkumuoto kuin julkinen liikenne. Toteutettavuus-vaikuttavuus-suhde huomioon ottaen, parhaimmat työmatkaliikkumisen kehitystoimenpiteet ovat osittain kustannettu työsuhdematkalippu työntekijöille, lukittavien pyörätelineiden sijoittaminen työpaikan välittömään läheisyyteen, kävely- ja pyöräreittien parempi talvikunnossapito, työnantajan kustantama vuosittainen polkupyörähuolto ja pysäköintioikeuden hinnankorotus. Toimenpiteiden jälkeen yksityisautoilu on kaikilla työmatkan pituuksilla kallein liikkumismuoto.

Reagan's mythical America : towards a narrative theory of prophetic politics

Lectio praecursoria Tampereen yliopistossa 17.8.2010.

Tree structure and richness in an Atlantic Forest fragment: distance from anthropogenic and natural edges

Approximately 7.2% of the Atlantic rainforest remains in Brazil, with only 16% of this forest remaining in the State of Rio de Janeiro, all of it distributed in fragments. This forest fragmentation can produce biotic and abiotic differences between edges and the fragment interior. In this study, we compared the structure and richness of tree communities in three habitats - an anthropogenic edge (AE), a natural edge (NE) and the fragment interior (FI) - of a fragment of Atlantic forest in the State of Rio de Janeiro, Brazil (22°50'S and 42°28'W). One thousand and seventy-six trees with a diameter at breast height > 4.8 cm, belonging to 132 morphospecies and 39 families, were sampled in a total study area of 0.75 ha. NE had the greatest basal area and the trees in this habitat had the greatest diameter:height allometric coefficient, whereas AE had a lower richness and greater variation in the height of the first tree branch. Tree density, diameter, height and the proportion of standing dead trees did not differ among the habitats. There was marked heterogeneity among replicates within each habitat. These results indicate that the forest interior and the fragment edges (natural or anthropogenic) do not differ markedly considering the studied parameters. Other factors, such as the age from the edge, type of matrix and proximity of gaps, may play a more important role in plant community structure than the proximity from edges.

Frequency-Domain and Wide-Pulse Time-Domain Measurements of Lanthanide Luminescence and Lanthanide-Based Resonance Energy Transfer

Resonance energy transfer (RET) is a non-radiative transfer of the excitation energy from the initially excited luminescent donor to an acceptor. The requirements for the resonance energy transfer are: i) the spectral overlap between the donor emission spectrum and the acceptor absorption spectrum, ii) the close proximity of the donor and the acceptor, and iii) the suitable relative orientations of the donor emission and the acceptor absorption transition dipoles. As a result of the RET process the donor luminescence intensity and the donor lifetime are decreased. If the acceptor is luminescent, a sensitized acceptor emission appears. The rate of RET depends strongly on the donor–acceptor distance (r) and is inversely proportional to r6. The distance dependence of RET is utilized in binding assays. The proximity requirement and the selective detection of the RET-modified emission signal allow homogeneous separation free assays. The term lanthanide-based RET is used when luminescent lanthanide compounds are used as donors. The long luminescence lifetimes, the large Stokes’ shifts and the intense, sharply-spiked emission spectra of the lanthanide donors offer advantages over the conventional organic donor molecules. Both the organic lanthanide chelates and the inorganic up-converting phosphor (UCP) particles have been used as donor labels in the RET based binding assays. In the present work lanthanide luminescence and lanthanide-based resonance energy transfer phenomena were studied. Luminescence lifetime measurements had an essential role in the research. Modular frequency-domain and time-domain luminometers were assembled and used successfully in the lifetime measurements. The frequency-domain luminometer operated in the low frequency domain ( 100 kHz) and utilized a novel dual-phase lock-in detection of the luminescence. One of the studied phenomena was the recently discovered non-overlapping fluorescence resonance energy transfer (nFRET). The studied properties were the distance and temperature dependences of nFRET. The distance dependence was found to deviate from the Förster theory and a clear temperature dependence was observed whereas conventional RET was completely independent of the temperature. Based on the experimental results two thermally activated mechanisms were proposed for the nFRET process. The work with the UCP particles involved the measurement of the luminescence properties of the UCP particles synthesized in our laboratory. The goal of the UCP particle research is to develop UCP donor labels for binding assays. In the present work the effect of the dopant concentrations and the core–shell structure on the total up-conversion luminescence intensity, the red–green emission ratio, and the luminescence lifetime was studied. Also the non-radiative nature of the energy transfer from the UCP particle donors to organic acceptors was demonstrated for the first time in aqueous environment and with a controlled donor–acceptor distance.

Influence of distance, geometry and number of control stations on quality of local geodetic networks for the purpose of georeferencing of rural properties

The implementation of local geodetic networks for georeferencing of rural properties has become a requirement after publication of the Georeferencing Technical Standard by INCRA. According to this standard, the maximum distance of baselines to GNSS L1 receivers is of 20 km. Besides the length of the baseline, the geometry and the number of geodetic control stations are other factors to be considered in the implementation of geodetic networks. Thus, this research aimed to examine the influence of baseline lengths higher than the regulated limit of 20 km, the geometry and the number of control stations on quality of local geodetic networks for georeferencing, and also to demonstrate the importance of using specific tests to evaluate the solution of ambiguities and on the quality of the adjustment. The results indicated that the increasing number of control stations has improved the quality of the network, the geometry has not influenced on the quality and the baseline length has influenced on the quality; however, lengths higher than 20 km has not interrupted the implementation, with GPS L1 receiver, of the local geodetic network for the purpose of georeferencing. Also, the use of different statistical tests, both for the evaluation of the resolution of ambiguities and for the adjustment, have enabled greater clearness in analyzing the results, which allow that unsuitable observations may be eliminated.

Dry months in the agricultural region of Ribeirão Preto, state of São Paulo-Brazil: an study based on the extreme value theory

The application of the Extreme Value Theory (EVT) to model the probability of occurrence of extreme low Standardized Precipitation Index (SPI) values leads to an increase of the knowledge related to the occurrence of extreme dry months. This sort of analysis can be carried out by means of two approaches: the block maxima (BM; associated with the General Extreme Value distribution) and the peaks-over-threshold (POT; associated with the Generalized Pareto distribution). Each of these procedures has its own advantages and drawbacks. Thus, the main goal of this study is to compare the performance of BM and POT in characterizing the probability of occurrence of extreme dry SPI values obtained from the weather station of Ribeirão Preto-SP (1937-2012). According to the goodness-of-fit tests, both BM and POT can be used to assess the probability of occurrence of the aforementioned extreme dry SPI monthly values. However, the scalar measures of accuracy and the return level plots indicate that POT provides the best fit distribution. The study also indicated that the uncertainties in the parameters estimates of a probabilistic model should be taken into account when the probability associated with a severe/extreme dry event is under analysis.

CORPORATE SOCIAL RESPONSIBILITY from theory into financial statement: UPM-Kymmene Oyj

For number of reasons social responsibility in corporations has become a more essential part of business operations than before. Corporate social responsibility (CSR) is dealt with different means and aspects but the overall effects it has on organisations performance, communication and underline actions is indisputable. The thesis describes corporate social responsibility and the main objective was to observe how corporate social responsibility has developed in our case company with answering to main research question how CSR reporting has evolved in UPM-Kymmene Oyj? In addition following questions were also addressed: Is there a monetary value of CSR? What does proficient CSR report consist of? What does corporate social responsibility consist of? Qualitative research method, content analysis to be precise, was chosen and excessive literature study performed to find the theoretical back ground to perform the empirical part of the study. Data for the empirical part was collected from UPM-Kymmene Oyj financial data and annual reports. The study shows that UPM-Kymmene Oyj engagement to CSR and reporting of CSR matter have improved due time but still few managerial implications could be found. UPM-Kymmene Oyj economic key figures are only building shareholder value and stakeholders are identified in very general level. Also CSR data is scattered all over the annual report which causes problems to readers. The scientific importance of this thesis arises from the profound way CSR has been addressed in a holistic manner. Thus it is giving a good basis to understand the underlying reasons of CSR from society towards the organisation and vice versa.

MASTER DATA MANAGEMENT MATURITY AND TECHNOLOGY ASSESSMENT - From theory to practice, case Ineo Oy

After decades of mergers and acquisitions and successive technology trends such as CRM, ERP and DW, the data in enterprise systems is scattered and inconsistent. Global organizations face the challenge of addressing local uses of shared business entities, such as customer and material, and at the same time have a consistent, unique, and consolidate view of financial indicators. In addition, current enterprise systems do not accommodate the pace of organizational changes and immense efforts are required to maintain data. When it comes to systems integration, ERPs are considered “closed” and expensive. Data structures are complex and the “out-of-the-box” integration options offered are not based on industry standards. Therefore expensive and time-consuming projects are undertaken in order to have required data flowing according to business processes needs. Master Data Management (MDM) emerges as one discipline focused on ensuring long-term data consistency. Presented as a technology-enabled business discipline, it emphasizes business process and governance to model and maintain the data related to key business entities. There are immense technical and organizational challenges to accomplish the “single version of the truth” MDM mantra. Adding one central repository of master data might prove unfeasible in a few scenarios, thus an incremental approach is recommended, starting from areas most critically affected by data issues. This research aims at understanding the current literature on MDM and contrasting it with views from professionals. The data collected from interviews revealed details on the complexities of data structures and data management practices in global organizations, reinforcing the call for more in-depth research on organizational aspects of MDM. The most difficult piece of master data to manage is the “local” part, the attributes related to the sourcing and storing of materials in one particular warehouse in The Netherlands or a complex set of pricing rules for a subsidiary of a customer in Brazil. From a practical perspective, this research evaluates one MDM solution under development at a Finnish IT solution-provider. By means of applying an existing assessment method, the research attempts at providing the company with one possible tool to evaluate its product from a vendor-agnostics perspective.

Gender-tutkimuksen uusi vuosikymmen : queer theory

Kirjallisuusarvostelu

Elämänkokemukset ja koherenssin tunne – typologinen tutkimus grounded theory -metodologiaa soveltaen

Tutkimuksen tarkoituksena on laadullisin menetelmin syventää tietoa työikäisten (28–60-vuotiaiden) suomalaisten kvantitatiivisesti mitatun koherenssin tunteen takana olevista tekijöistä. Tutkimuksella halutaan tuottaa aineistolähtöisesti tietoa siitä, mitkä käsitteet kuvaavat tutkittavien kerrottujen elämänkokemusten kautta selvitettyä koherenssin tunnetta ja samalla lisäämään ymmärrystä Antonovskyn salutogeenisesta teoreettisesta mallista. Tutkimukseen osallistuneet olivat Health and Social Support tutkimukseen vuosina 1998 ja 2003 osallistuneita. Koko kyseinen tutkimusotos edusti vuonna 1998 20–24, 30–34, 40–44 ja 50–54 -vuotiasta Suomen väestöä. Tutkimuksen metodina käytettiin glaserilaista grounded theory -metodologiaa. Tutkimuksen aineistonkeruu toteutettiin kolmessa eri vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa haastateltiin 27 tutkittavaa. Toisessa vaiheessa haastateltavilta kerättiin lisäaineistoa kirjallisesti. Kahdeksan vastasi tähän pyyntöön. Kolmannessa vaiheessa haastateltiin seitsemää. Haastattelujen yhteydessä haastateltavat täyttivät koherenssin tunteen mittarin (13-osainen). Aineisto analysoitiin koherenssipisteiden mukaisesti kolmena eri aineistona. Tulokseksi saatiin substantiivinen teoria. Tutkimuksen tuloksena kuvattiin sosiaalinen perusprosessi, joka nimitettiin Elämän kokonaisuudeksi tässä hetkessä. Sosiaalisen perusprosessin sisällä on typologia. Jokaisesta koherenssipisteryhmästä muodostettiin oma typologia. Kukin typologia sisälsi neljä tyyppiä. Sosiaalisen perusprosessin vaiheet olivat: ehdot tämän hetken taustalla, eläminen ehtojen varassa ja uusia luoden (tietynlainen ihminen, eläminen tässä hetkessä, kokonaisnäkemys elämästä) sekä jatkaminen ehtojen varassa ja uusia luoden. Typologiat ovat nimeltään eheät, pärjäävät ja sinnittelijät. Haastateltavien kokemuksia ei analyysivaiheessa pyritty liittämään tiettyyn kontekstiin, vaan ne liittyivät toimintaan ja käyttäytymiseen. Tulosten tarkasteluvaiheessa tehtiin kuitenkin lyhyt kuvaus elämänkulkututkimuksesta sekä sosiaalisesta ja kulttuurisesta ympäristöstä. Tutkimustulokset ovat kuvailevia ja niiden perusteella saadaan viitteitä siitä, millaiset asiat ovat yhteydessä koherenssin tunteeseen ja millä tavalla yhteys rakentuu. Saatu substantiivinen teoria on pätevä tässä aineistossa. Tulokset noudattelevat Antonovskyn salutogeenista teoreettista mallia siltä osin, että mitä korkeammat koherenssipisteet olivat, sitä enemmän typologiassa oli eheyttä lisääviä tekijöitä. Eheys tuo elämään henkistä liikkumavaraa, jota typologian tyypit (rakentava, ilmavasti elävä, elämänmyönteinen, juureva realisti) ilmentävät. Typologioiden kuvauksista voidaan lukea, että kaikissa tyypeissä kuvataan vaikeita elämänkokemuksia. Olennaista on se, miten näihin vaikeuksiin suhtaudutaan. Eheillä on parhaat edellytykset käsitellä elämän haasteita. Voidaan kuitenkin todeta, että kaikki tähän tutkimukseen osallistuneet olivat selviytyjiä.