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Phonon Assisted Optical Absorption in an Electric Field
Authors: Fritsche L. 
Published: July 2007

AbstractThe optical absorption in crystals caused by interband transitions of electrons is altered in the presence of an external electric field (electro‐absorption effect). The theory presented here treats the effect for indirect (phonon‐assisted) transitions neglecting electron‐hole interaction. The transition rate is computed using a time dependent second order perturbation procedure based on the Houston representation for a lattice electron in an electric field. The theory yields a formula for the optical absorption as a function of the photon energy ħ ω which consists of two principal terms. The first one is just the usual zero field absorption rising from a threshold E proportional to (ħ ω ‐ E)2. The second term varies oscillatory (with decreasing amplitude) for ħ ω > E and falls off exponentially for ħ ω < E. The magnitude of the second term increases as the 4/3 power of the field strength in distinction to the shift of the zero values above the threshold and the width of the exponential decay below the threshold which increase as the 2/3 power of the field strength. In addition, the theory provides another absorption term of oscillatory structure (“Stark‐ladder”). However, this contribution vanishes if electron collisions are taken into account, their occurrence being, in fact, a necessary condition to prevent the crystal from electrical breakdown.
Determination of the Parameters of Sensitizing Recombination Centres in CdS and CdSe Single Crystals by Temperature and Optical Quenching of Photocurrents
Authors: Lashkarev V. E. , Sheinkman M. K. 
Published: July 2007

AbstractNew stationary and kinetic methods are proposed for determining the parameters of sensitizing recombination r‐centres in high resistivity monopolar photoconductors. These methods are based on thermal and optical quenching of the photocurrent. These methods and those described previously [1 to 5] enable all the parameters of r‐centres in CdS, CdSe, and partially Cd(S, Se) to be determined. These parameters include the concentration and energy of the centres, and their cross sections for electron and hole capture. The method also gives the cross sections for absorption of photons with energies of 0.9 and 1.4 eV, these photons transfering a hole from an r‐centre to an excited level, and to the valence band respectively. The occupation of r‐centres by holes under weak illumination and the probabilities of hole capture by r‐ and s‐centres can be obtained.
Spectral Response of the Photoeffects in InAs
Authors: Mikhailova M. P. , Nasledov D. N. , Slobodchikov S. V. 
Published: July 2007

AbstractThe spectral response curves of photoconductivity and photoelectromagnetic and photovoltaic effects of a p‐n junction in InAs are used to estimate the following parameters: the ratio of the surface recombination velocity to the diffusion coefficient S/D and the minority carrier diffusion lengths Ln and Lp. S/D was found to vary from 1 × 103 to 2 × 104 cm−1. Ln and Lp were estimated to be about some microns. The results agree with other data obtained by the authors.
Effect of Steady State Illumination on the Electron Distribution Function in Semiconductors
Authors: Uritsky S. I. , Pervushin Yu. V. 
Published: July 2007

AbstractThe effect of steady state illumination on the distribution function of the photo‐excited current carriers is considered. It is shown that the energy of the distribution function may be non‐monotonic. This may essentially determine the spectral characteristics of the photo‐current. The dependence of the photocurrent on the optical frequency near the absorption edge may differ from the corresponding dependence of the absorption constant. It is shown that the oscillations of photoconductivity with optical frequency at low temperatures may be due to this dependence of the distribution functions on the nature of the incident light.
Dislocation Pile‐ups in Anisotropic Crystals
Authors: Mitchell T. E. , Hecker S. S. , Smialek R. L. 
Published: July 2007

AbstractThe positions of the n dislocations in a piled‐up group under a constant applied stress have been determined using the analysis of Eshelby, Frank and Nabarro [1]. The positions are related to the zeros of the first derivative of the n‐th Laguerre polynomial which have been computed for n = 2 to 100. The relation between the zeros of the polynomials and the positions of the dislocations involves an effective elastic constant μeff which is a function of the anisotropic elastic constants and the orientation of the dislocations. μeff has been calculated for glide dislocations lying along a number of symmetry directions in various hexagonal, face‐centred cubic and body‐centred cubic crystals. In some b.c.c. crystals it has been noted that screw or mostly screw dislocations repel each other more strongly than dislocations with more edge character, contrary to the predictions of isotropic elasticity. Analysis of the stress‐fields around a pile‐up has shown the total stress (applied plus internal) is negative in small regions behind each individual dislocation. These negative stress regions are associated with individual dislocations, rather than the group as a whole, and they do not extend very far in a direction normal to the slip plane. It is concluded that isolated dislocation pile‐ups are unlikely to be very effective in impeding other dislocations on parallel slip planes.
Reflexion sehr langsamer Elektronen an Metalloberflächen
Authors: Niedermayer R. , Hölzl J. 
Published: July 2007

AbstractMonochromatische Elektronen (Energiebreite 0,1 eV) wurden im UHV auf eine W‐(110) Oberfläche geschossen und die Abhängigkeit der Anzahl reflektierter Elektronen von der Primärenergie im Bereich 0 bis 1,5 eV gemessen. Zunächst wurde die Elektronenreflexion bei verschiedener Gasbedeckung (N2 und O2) gemessen, dann in einem zweiten Experiment diese Messung wiederholt, wobei sichergestellt wurde, daß während der Meßzeit die Kristall‐oberfläche absolut frei von Fremdgasbedeckung war. Der von uns gemessene Reflexionskoeffizient ist sehr viel größer als der nach den Nordheimschen Rechnungen für das Bildkraftpotential zu erwartende. Schließlich kann gezeigt werden, daß unsere Ergebnisse in guter Übereinstimmung mit denen von Hutson und widersprüchlich zu denen von Shelton und Kisliuk sind.
Continuous Distribution of Dislocations and the Mathematical Theory of Plasticity (II)
Authors: Mura T. 
Published: July 2007

AbstractFor the case of anisotropic materials Mises' yield criterion, the Prandtl‐Reuss relation between stress and plastic strain rate, and the curvature of material under deformation are derived from the theory of continuous distribution of dislocations. The previous result for isotropic materials is obtained as a special case. A linear relation between the velocity of dislocations and the gliding force acting on the dislocations is assumed in the derivation, and the coefficients form a tensor satisfying Onsager's law. It is shown that the plastic distortion rate tensor is not symmetric for anisotropic materials and hence the plastic curvature rate must be considered in the curvature change of materials.
Damping of the Electron Spectrum and Magnetooptical Effects in Semiconductors
Authors: Askerov B. M. , Gashimzade F. M. 
Published: July 2007

AbstractThe amplitude and half width of the inter‐band absorption peak are determined in the quantum limit, taking into account the elastic interactions of the carrier with the acoustical phonons and point impurities. A study is also made of the influence of the non‐elastic interaction of the alectrons with the optical phonons on the form of the absorption curve for a strong magnetic field.
Zur Erholung der Koerzitivfeldstärke von vielkristallinem Nickel nach Kaltverformung
Authors: Klimanek P. , Reichel G. , Scharf H. 
Published: July 2007

AbstractAn kaltgezogenem Nickel der Reinheit 99,8% und 99,99% wurde die Erholung der Koerzitivfeldstärke gemessen. Beim kommerziellen Reinheitsgrad treten oberhalb Raumtemperatur die Erholungsstufen III, IV und V des bekannten Schemas von van Bueren [8] auf; beim Reinstnickel wird Stufe IV nicht beobachtet. Die Ergebnisse sprechen für den von Simson und Sizmann [10] vorgeschlagenen dominierenden Erholungsmechanismus in Stufe III und IV: Rekombination von Zwischengitteratomen und Leerstellen. Auf die Koerzitivfeldstärke wirken sich offenbar nur die Zwischengitteratome aus, da sie in sog. Hantellage [11, 12] ein merkliches Spannungsfeld hervorrufen können. In Stufe V lassen sich zwei Teilvorgänge unterscheiden, die der Polygonisation und der primären Rekristallisation zugeordnet werden.
The Deformation of Low Angle Boundaries
Authors: Siems R. , Wagemann R. 
Published: July 2007

AbstractThe deformation of low angle tilt boundaries in isotropic materials is studied using the elastical theory of dislocations. The dislocations of the boundary are pinned in certain regions and free in others, and under stress they become curved. The calculations are carried out for several arrangements of pinning points. It is found that the average displacements may be considerably less than the displacements of isolated dislocations with the same spacing of pinning points.
Energieänderung der Leitungselektronen durch Punktfehler in Metallen. II. Beispiele und Anwendungen
Authors: Mann E. 
Published: July 2007

AbstractDie in einer vorangehenden Arbeit entwickelten Methoden zur Berechnung der Energie‐änderung und der gestörten Wellenfunktionen werden auf zwei Beispiele verschieden stark lokalisierter Fehlstellen angewandt und für das Beispiel Kupfer zahlenmäßig ausgewertet. Dabei zeigt sich, daß man, um sinnvolle Werte für die Energieänderung zu erhalten, annehmen muß, daß die Störung sich mindestens bis zu den nächsten Nachbarn des Störatoms erstreckt. Für ein einfaches Beispiel wird ferner die Wechselwirkungsenergie zweier getrennter Fehlstellen berechnet. Zuletzt wird gezeigt, wie von einer ausgedehnten Störung der schwache Störanteil störungstheoretisch erfaßt werden kann.
Propagation d'ondes hélicons de faibles fréquences dans des semiconducteurs fortement dopés (Cd3As2 et InSb)
Authors: Saint‐martin J. P. , Rosenman I. 
Published: July 2007

AbstractOn a mis en évidence l'effet Hélicon dans l'Arséniure de Cadmium (Cd3As2) dans la gamme 104 à 107 Hz., ce qui a permis de déceller des phénomènes particuliers aux faibles fréquences. Les résultats s'interprêtent en modifiant légèrement la théorie “classique” des hélicons. L'étude des phénomènes aux faibles fréquences (étudiés également dans InSb) a permis d'atteindre non seulement le coefficient de Hall, mais également, la mobilité et le coefficient de magnétorésistance des matériaux étudiés.
Zur Deutung der elektronenmikroskopischen Kontrasterscheinungen an Fehlstellenagglomeraten in neutronenbestrahltem Kupfer
Authors: Rühle M. , Wilkens M. , Essmann U. 
Published: July 2007

AbstractAuf Grund der Kontrastexperimente von Essmann und Wilkens [2] an neutronenbestrahltem Kupfer war es naheliegend, die von den Autoren beobachteten Schwarz‐Weiß‐Kontraste (SW‐Kontraste) als Franksche Versetzungsringe zu interpretieren. Deshalb wurde der elektronenmikroskopische Kontrast dieser Fehlstellen als Funktion der Tiefe der Ringe in der Folie, der Größe der Ringe und der elektronenmikroskopischen Abbildungsbedingungen berechnet. Der Vergleich der Rechenergebnisse mit den Experimenten führte zu dem Schluß, daß neben den Defekten durch Strahlenschädigung weitere Defekte vorhanden sein müssen. Deshalb wurden unbestrahlte, gutgeglühte einkristalline Kupferplättchen untersucht, wobei ebenfalls SW‐Kontraste beobachtet wurden, die dieselben Eigenschaften wie Franksche Versetzungsringe haben. Sie liegen aber, wie aus gezielten Experimenten folgte, nur in der Nähe der zunächst der Elektronenquelle zugewandten Oberfläche der Folie. Unter wohldefinierten Polierbedingungen konnten diese störenden SW‐Kontraste vermieden werden. Die dann an neutronenbestrahlten Kupferplättchen noch verbleibenden SW‐Kontraste zeigen Eigenschaften, die eine befriedigende Übereinstimmung mit den Rechnungen ergeben.
Experimentelle Untersuchungen thermisch bedingter negativer differentieller Widerstände
Authors: Hänsch H.‐J. , Nebauer E. , Nikolaus M. 
Published: July 2007

AbstractDie in einer früheren Arbeit [5] angegebenen Bedingungen für das Auftreten thermisch bedingter strom‐ bzw. spannungskontrollierter negativer differentieller Widerstände werden an den Photoleitern CdS und CdSe experimentell überprüft. Der theoretisch ermittelte Zusammenhang zwischen der nichtmonotonen Leitfähigkeits‐Temperatur‐Abhängigkeit und der Strom‐Spannungs‐Charakteristik kann nahezu quantitativ bestätigt werden. Insbesondere wird die von der Theorie vorausgesagte Veränderung des Kennlinientyps bei geeigneter Variation der Umgebungstemperatur gefunden. Abschließend wird gezeigt, wie bei der Untersuchung anderer Effekte, die zu negativen differentiellen Widerständen führen (z. B. Injektion), der Einfluß der Jouleschen Erwärmung abgeschätzt werden kann.
Untersuchung der Winkelverteilung der aus dünnen Cäsium—Antimon‐Schichten emittierten Photo‐ und Sekundärelektronen
Authors: Petzel B. 
Published: July 2007

AbstractAn dünnen Cäsium—Antimon‐Schichten wurden Untersuchungen der Winkel‐ und Energiewinkelverteilung von Photo‐ und Sekundärelektronen vorgenommen. Für die Messung wurde ein als Gegenfeld‐Energieanalysator ausgeführter, schwenkbarer Elektronenkollektor benutzt. Die Ergebnisse der Messungen werden an Hand der theoretischen Vorstellungen vom Anregungs‐ und Diffusionsprozeß diskutiert.
Theorie der Wechselwirkung von Versetzungen mit kohärenten geordneten Zonen (I)
Authors: Gleiter H. , Hornbogen E. 
Published: July 2007

AbstractEs wird eine Theorie für den Beginn der plastischen Verformung in Legierungen mit kohärenten, spannungsfreien, geordneten Teilchen angegeben. Die Ergebnisse sind: 1. Versetzungen bewegen sich als Paare, falls die Teilchen kein Spannungsfeld besitzen. 2. Ihr Gleichgewichtsabstand und ihre Form hängen von Teilchengröße, Verteilung, der Energie der Antiphasengrenze, den elastischen Konstanten und von der äußeren Schubspannung ab. Die kritische Schubspannung kann daraus berechnet und der Mechanismus der Versetzungsbewegung abgeleitet werden. 3. Teilchen beliebiger Größe können durch Versetzungspaare geschnitten werden.Die mechanischen Eigenschaften werden mit größer werdendem Teilchenradius zunehmend durch die Wechselwirkung zwischen den Versetzungen innerhalb der Paare bestimmt.
Beobachtung der Wechselwirkung von Versetzungen mit kohärenten geordneten Zonen (II)
Authors: Gleiter H. , Hornbogen E. 
Published: July 2007

AbstractDurch Ausscheidung von Ni3Al (γ′) aus NiCrAl‐Mischkristallen entsteht ein kohärentes Gemisch von geordneter und ungeordneter Phase, das frei von Kohärenzspannungen ist. Damit können die Annahmen der Theorien der Härtung durch geordnete Teilchen überprüft werden. Elektronendurchstrahlung und Zugversuche führten zu folgenden Ergebnissen: Versetzungen bewegen sich paarweise sobald sich γ′‐Teilchen gebildet haben. Die Form und der Abstand der Versetzungen innerhalb eines Paares hängen von der Größe, der Verteilung der Teilchen und von der äußeren Schubspannung ab. Teilchen beliebiger Größe (> 3000 Å) können durch Versetzungspaare abgeschert werden. Die kritischen Schubspannung hängt von Teilchengröße und Verteilung, der Energie der Antiphasengrenze und dem Volumenanteil von Ni3Al ab. Die beobachteten Versetzungsanordnungen und die gemessenen Erhöhungen der Streckgrenze stimmen gut mit der Theorie überein.
Über die Untersuchung des Peltier‐Effektes an Silizium an den Phasengrenzen fest—flüssig—fest
Authors: Raab S. , Lebek A. 
Published: July 2007

AbstractAn den Phasengrenzen fest—flüssig und flüssig‐fest wurde der Peltier‐Effekt für Silizium untersucht. Der Peltier‐Koeffizient und die Thermokraft für Silizium konnten aus den Experimenten bestimmt werden. Außerdem ließen sich die Thomson‐Spannung und der Thomson‐Koeffizient abschätzen. Bei in [111] Richtung orientierten Si‐Einkristallen ergaben die Messungen einen größeren Peltier‐Koeffizienten als bei polykristallinem Si.
Density and Lattice Parameter Measurements on the System KCl + KOH
Authors: Paus H. , Lüty F. 
Published: July 2007

AbstractCombined measurements of the lattice parameter and macroscopic density of KCl crystals containing different amounts of KOH (up to 5 · 10−3) confirm the substitutional model for the OH− centre and provide values for the “size” of the OH−‐ion in the crystal.
Compressibility, Cohesive Energy, and Hardness of Non‐Metallic Solids
Authors: Plendl J. N. , Mitra S. S. , Gielisse P. J. 
Published: July 2007

AbstractA new formulation which relates compressibility with cohesive energy and molecular volume for dielectric solids, is given. The relation has been confirmed with forty‐five crystalline compounds (binaries and ternaries) representing nine different structures. An atomistic expression of compressibility is developed and its bearing on various methods of hardness testing is reviewed.
UV Absorption of Ag+ Doped Alkali Halide Crystals
Authors: Fussgaenger K. , Martienssen W. , Bilz H. 
Published: July 2007

AbstractAbsorption spectra of Ag+ doped NaCl, KCl, KBr, and KJ are measured at low temperatures in the spectral range from 6.8 to 4.4 eV. The fine structure of the Ag+ bands and their temperature dependence are investigated. The oscillator strenghts at low temperatures are in the order of 10−3. These Ag+ absorption bands are due to vibronic transitions: The parity‐forbidden electronic transitions 4d10 → 4d95s are allowed by an interaction with odd phonons. The temperature dependence of the oscillator strengths can be fitted by a function which takes care of one‐ and two‐phonon processes. This function contains an effective lattice frequency which turns out to lie on the low‐frequency side of the acoustic branches of the host lattice near the resonance mode of the Ag+ ion.
Die Symmetrie des Tensors der Thermospannung Q(H) in Abhängigkeit von der kristallographischen Klasse und der Richtung des Magnetfeldes
Authors: Braeter H. 
Published: July 2007

AbstractEs werden die durch das Vorhandensein eines Magnetfeldes hervorgerufenen Veränderungen in den Symmetrieforderungen, denen der Tensor der Thermospannung Q(H) genügen muß, geklärt. Die Symmetrie des Tensors Q(H) ist für alle Kristallklassen in Abhängigkeit von der Orientierung des Magnetfeldes zu den kristallographischen Achsen und Ebenen aufgezeigt und wird mit der Symmetrie bei Abwesenheit des Magnetfeldes verglichen. Mit Hilfe der Kristallsymmetrie werden Aussagen über die Abhängigkeit der Tensorkomponenten vom Magnetfeld gewonnen.
Magneto‐Optical Investigation of Antiferromagnets (Manganese and cobalt carbonates and fluorides)
Authors: Eremenko V. V. , Popkov Yu. A. 
Published: July 2007

AbstractAn experimental study is made of the effect of high magnetic fields on the structure of the optical absorption spectra of Mn2+ and Co2+. The study uses single crystals of antiferromagnetic fluorides and carbonates of the ions and also single crystals of fluorides of mixed content, containing both ions simultaneously. The investigations are carried out at 20.4 and 4.2 °K, which is significantly lower than the temperature of antiferromagnetic ordering (TN). Magnetic fields of up to 1.7 · 105 Oe are used. The magneto‐optical effects found in the fluorides are connected with spin‐flipping of the magnetic sublattices by the external field. This may be due to a significant spin‐orbital exchange in states (the final states for the optical transitions responsible for the absorption bands) which respond to the re‐establishment of the antiferromagnetic structure by the external field. Zeeman splitting and shift of some absorption lines is observed in antiferromagnetic carbonates in which the magnetic structure cannot be changed by the external field. This is accounted for on the basis that the internal field HE, perpendicular to the C3‐axis of the crystal, effects some excited states of Mn2+ and Co2+ significantly less than the external field H parallel to C3‐axis although H ≪ HE.
Calculation of the Impurity‐Induced Lattice Mode Absorption
Authors: Genzel L. , Renk K. F. , Weber R. 
Published: July 2007

AbstractA discussion is given of impurity‐induced lattice mode absorption occurring in the far infrared. The model used involves a diatomic linear chain with one impurity mass having a defect charge and an altered nearest neighbour force constant. The displacement of the impurity and the absorption of the perturbed lattice can be expressed in closed formulas which are evaluated numerically. For very weakly bound impurity atoms a quasi‐localized resonance behaviour occurs, which has been observed recently [12].
Determination of Parameters of Complex Energy Bands in Semiconductors from Studies of Free Carrier Faraday Rotation, Voigt Effect, and Transport Properties
Authors: Prosser V. , Kužel R. 
Published: July 2007

AbstractSimultaneous measurements of magneto‐optical and transport properties can be used to obtain fundamental parameters of semiconductors with complex band structures. The derived formulae are applied to the case of the valence band in diamond and germanium.
Elektronenmikroskopische Untersuchung der Versetzungsanordnung verformter Kupfereinkristalle II. Die Versetzungsanordnung im Bereich II
Authors: Essmann U. 
Published: July 2007

AbstractKupfereinkristalle wurden im Zugversuch bei 4,2 °K, 78 °K und 293 °K verformt und anschließend zur Fixierung der Versetzungsanordnung mit schnellen Neutronen bestrahlt. Im Gegensatz zum Bereich I wird die Versetzungsanordnung durch die Wechselwirkung primärer und sekundärer Versetzungen bestimmt. Man findet „Versetzungsgitter”︁, die sekundäre Versetzungen und Lomer‐Cottrell‐Versetzungen enthalten. Weitreichende innere Spannungen lassen sich lokal aus Versetzungskrümmungen bestimmen. Die Spannungswerte entsprechen den theoretischen Erwartungen. Der Einfluß des Präparationsverfahrens auf die Versetzungsanordnung wird diskutiert. Es wird gezeigt, daß relativ hohe Bestrahlungsdosen zur Fixierung der Versetzungsanordnung notwendig sind.
X‐Ray K‐Absorption and Emission Spectra of Phosphorus in Semiconducting AIII BV Compounds
Authors: Gusatinskii A. N. , Nemnonov S. A. 
Published: July 2007

AbstractA study is made of fluorescent Kβ emission bands of phosphorus in the III‐V semiconductor compounds and red phosphorus and a comparison made with a previous study of the corresponding absorption spectra. The energy separation of the emission and absorption edges correlates with the forbidden band widths of the investigated compounds. The splitting of both the emission band and the main absorption maximum which is observed with the transition from elementary phosphorus to the III‐V compounds is presumably due to the presence of ionic bonding in the compounds. The displacement of the forbidden band centre in the compounds relative to its position in elementary phosphorus has helped to establish the negative charge on P atoms in InP and GaP; in BP this charge, even if present, is substantially smaller.
Tunnel‐ und Schottky‐Emission in Al2O3‐Dünnfilmelementen
Authors: Ludwig W. , Korneffel B. 
Published: July 2007

AbstractMessungen der Strom‐Spannungscharakteristiken an AlAl2O3Al‐Dünnfilmdioden ergeben Beziehungen der Form In i ∼ U und In \documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$ i \sim \sqrt U $\end{document}, die auf Grund der Dickenabhängigkeit und der Temperaturabhängigkeit bis zu 100 °K als Tunnel‐ bzw. Schottky‐Emission gedeutet werden können. Mit einer von Stratton (1962) entwickelten Theorie kann die Austrittsarbeit für Al zu 1,27 eV und die effektive Elektronenmasse meff/m0 ≈ 1 bestimmt werden. Es wird der Einfluß einer Raumladung in den Metallelektroden als Ursache für die gemessene Differenz zwischen effektiver Tunneldicke und Kapazitätsdicke und für eine spannungsabhängige effektive Austrittsarbeit diskutiert.