Physica Status Solidi (B): Basic Research

Các hằng số quang học của germanium vô định hình được xác định cho các năng lượng photon từ 0.08 đến 1.6 eV. Từ 0.08 đến 0.5 eV, sự hấp thụ là do các chuyển tiếp bảo toàn k của lỗ giữa các dải giá trị như trong tinh thể p-type; sự tách spin-orbit được tìm thấy là 0.20 và 0.21 eV trong các mẫu không xử lý nhiệt và đã xử lý nhiệt tương ứng. Khối lượng hiệu dụng của các lỗ trong ba dải là 0.49 m (tương ứng là 0.43 m); 0.04 m, và 0.08 m. Một dải hấp thụ được quan sát thấy dưới bờ hấp thụ chính (tại 300 °K, tối đa của dải này là 0.86 eV); sự hấp thụ trong dải này gia tăng khi nhiệt độ tăng. Dải này được cho là do các exciton bị gắn với các chất chấp nhận trung tính, và có thể đây chính là những chất đóng vai trò quyết định trong các thuộc tính vận chuyển và được cho là liên quan đến các khoảng trống. Bờ hấp thụ có dạng: ω²ϵ₂∼(hω−E_g)² (E_g = 0.88 eV tại 300 °K). Điều này gợi ý rằng các chuyển tiếp quang học bảo toàn năng lượng nhưng không bảo toàn véctơ k, và rằng mật độ trạng thái gần các cực dải có sự phụ thuộc cùng một cách vào năng lượng như trong germanium tinh thể. Một lý thuyết đơn giản mô tả tình huống này đã được đề xuất, và việc so sánh nó với các kết quả thực nghiệm dẫn đến một ước lượng về sự định tâm của các hàm sóng dải dẫn.

Ứng suất cắt tới hạn τ_c để di chuyển một sự trượt qua một dãy chướng ngại vật ngẫu nhiên trong mặt phẳng trượt được tính toán bằng việc sử dụng lý thuyết thống kê. Kết quả này là một biểu thức cho τ_c dựa trên nồng độ của chướng ngại vật, độ căng của sự trượt, và lực tương tác giữa sự trượt và một chướng ngại vật đơn lẻ. Giải pháp của Fleischer cho vấn đề tương tự không được lý thuyết thống kê tái tạo. Về mặt định lượng hai kết quả không khác biệt quá nhiều, nhưng kết quả mới của chúng tôi được hỗ trợ bởi một số bằng chứng thực nghiệm gần đây. Hơn nữa lý thuyết cung cấp một hướng dẫn rõ ràng cách kết hợp nồng độ và lực tương tác của các chướng ngại vật khác loại nhau trong biểu thức cho τ_c.

Thay đổi theo thời gian của trạng thái kích thích trong phân tử của một chuỗi phân tử một chiều được nghiên cứu, trong đó khả năng biến dạng của nó được tính đến. Các nghiên cứu chỉ ra rằng sự kích thích đi kèm với việc biến dạng tại chỗ của chuỗi có thể di chuyển đồng bộ dọc theo chuỗi, kích thước của vùng dưới sự kích thích vẫn giữ nguyên. Những sự kích thích này trong chuỗi phân tử một chiều có thể được gọi là excitons dạng hạt hoặc excitons đơn độc.

Ảnh hưởng của cấu trúc vi mô đến trường cưỡng bức của các nam châm sinter được nghiên cứu dựa trên lý thuyết vi từ. Từ các phương trình vi từ tuyến tính, các trường nucleation được xác định cho các không đồng nhất từ tính có những biến đổi không gian gần như hài hòa về năng lượng thuận từ tinh thể. Đối với các chế độ nucleation một chiều và hai chiều, các trị riêng của các trường nucleation được suy diễn như một hàm của độ rộng và độ mạnh của các không đồng nhất từ tính phẳng.

Nghiên cứu về ZnO có một lịch sử dài nhưng đã trải qua sự hồi sinh vô cùng sôi nổi trong 10 năm qua. Chúng tôi thảo luận một cách phê phán trong bài tổng quan có tính giáo dục này về các kết quả cũ và mới, tập trung vào các đặc tính quang học nhưng cũng trình bày ngắn gọn một vài khía cạnh của các lĩnh vực khác như tính chất vận chuyển hoặc tính chất từ. Chúng tôi bắt đầu một cách tổng quát với các đặc điểm của mẫu khối, sau đó tiến hành đến các lớp epitaxial và nanorod, những cái có tính chất tương tự như mẫu khối về nhiều phương diện, và kết thúc trong một số trường hợp với dữ liệu về giếng lượng tử hoặc tinh thể nano. Vì đây là một bài tổng quan có tính giáo dục, chúng tôi trình bày rõ ràng những hiểu lầm thường gặp trong các bài báo được gửi hoặc xuất bản, với mục tiêu giúp các nhà khoa học trẻ gia nhập lĩnh vực này cải thiện chất lượng của các bản thảo gửi đi. Chúng tôi kết thúc với một phụ lục về các polaritons cavitons như chất xúc tác hai chiều và một chiều.

Phân tán số lượng nhỏ nhiều lần của các hạt nặng năng lượng thấp (tham số Born α > 1) trong các lớp rắn được tính toán, sử dụng một diện tích cắt ngang phân tán được suy ra từ cơ học cổ điển. Phân bố góc của các hạt bị phân tán được trình bày dưới dạng tổng của hai hàm, các hàm này đã được lập bảng. Các phân bố đã tính toán trùng khớp với những gì của lý thuyết Molière nổi tiếng cho các độ dày vật liệu lớn. Đối với các độ dày nhỏ, có sự sai lệch sâu sắc.

Vật liệu auxetic có đặc điểm bất ngờ là trở nên mập hơn khi bị kéo và hẹp lại khi bị nén, nói cách khác, chúng có hệ số Poisson âm. Hành vi vô lý này đem lại nhiều hiệu ứng có lợi cho các thuộc tính vĩ mô của vật liệu, giúp vật liệu auxetic vượt trội hơn so với các vật liệu thông thường trong nhiều ứng dụng thương mại. Nghiên cứu gần đây cho thấy hành vi auxetic thường xuất phát từ hiệu ứng hợp tác giữa cấu trúc nội tại của vật liệu (cấu trúc hình học) và cơ chế biến dạng mà nó trải qua khi chịu áp lực. Hành vi auxetic cũng được biết đến là không phụ thuộc vào tỷ lệ, do đó, cùng một cơ chế hình học/biến dạng có thể hoạt động ở mức độ vĩ mô, vi mô và nano (phân tử). Một lượng đáng kể nghiên cứu đã tập trung vào 'cấu trúc tổ ong nhô vào' có hành vi auxetic nếu bị biến dạng thông qua sự chuyển động khớp tại các mối nối hoặc gập lại của các thanh. Đã có đề xuất rằng hình học ‘nhô vào’ này đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra hành vi auxetic trong nhiều loại vật liệu khác nhau, từ polyme nanostructured đến bọt. Bài báo này thảo luận về một chế độ biến dạng thay thế liên quan đến 'các đơn vị rắn quay' cũng dẫn đến hệ số Poisson âm. Ở dạng lý tưởng nhất của nó, cơ chế này có thể được cấu tạo ở hai chiều bằng các 'đa giác rắn' kết nối với nhau thông qua các khớp tại các đỉnh của chúng. Khi chịu tải trọng đơn trục, các 'đa giác rắn' này quay tương ứng với nhau để tạo ra một cấu trúc mở hơn, từ đó dẫn đến hệ số Poisson âm. Bài báo này cũng thảo luận về vai trò của 'các đơn vị rắn quay' được cho là có trong nhiều loại vật liệu để tạo ra hệ số Poisson âm. (© 2005 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Vai trò của tính nén âm được xem xét chi tiết. Các quan sát thực nghiệm về mô đun khối âm trong bọt đã được căng trước được trình bày và giải thích. Một mô hình vi mô bị hạn chế cho thấy tính nén âm được đề xuất. Một số tính chất âm và nghịch lý khác của vật chất, như tỷ lệ Poisson âm, độ giãn nở nhiệt âm, nhiệt dung riêng âm và áp suất âm cũng được thảo luận. Một mô hình nhiệt động lực học đơn giản với sự giãn nở nhiệt âm được trình bày. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)