Disertacijoje pristatomi didelio krūvininkų tankio dinamikos tyrimai skirtingo defektiškumo GaN, InGaN bei deimanto sluoksniuose atlikti naudojant šviesa indukuotų dinaminių gardelių metodą. Naudojant eksperimentinius rezultatus gautus skirtingo žadinimo intensyvumo, temperatūros sąlygomis bei pasitelkus skaitmeninį krūvininkų dinamikos modeliavimą nustatomi dominuojantys krūvininkų rekombinacijos bei sklaidos mechanizmai tirtuose plačiatarpiuose puslaidininkiuose. Parodoma, kad dislokacijų sąlygota nespindulinė rekombinacija dominuoja GaN bandiniuose su dislokacijų tankiu didesniu nei 1E8 cm-2, esant mažesniems dislokacijų tankiams krūvininkų gyvavimo trukmę lemia bimolekulinė rekombinacija. Nustatyta, kad eksperimentiškai stebėtas krūvininkų difuzijos koeficiento didėjimas GaN yra sukeltas Fermi slėgio išsigimusioje krūvininkų plazmoje. Krūvininkų rekombinacijos trukmių bei azoto priemaišų kiekio koreliacija sintiniuose deimantuose parodė, kad su azotu susietos priemaišos yra pagrindiniai rekombinacijos centrai Tai pat darbe pristatoma nauja šviesa indukuotų dinaminių gardelių eksperimento schema su holografiniu pluoštelio dalikliu, leidžianti supaprastinti eksperimentą bei įgalinanti heterodininį difrakcijos signalo detektavimą. Parodoma, kad fazės skirtumas tarp signalo ir foninės šviesos gali būti kontroliuojamas keičiant holografinio daliklio padėtį išilgai jo gardelės vektoriaus krypties. / The investigation of high density carrier dynamics in GaN, InGaN, and diamond samples with different defect density by light induced transient grating technique is presented in the thesis. The experimental studies on numerous samples, grown at different conditions, combined with extensive measurements in a wide range of carrier densities (1E16-1E20 cm-3) and temperature (9-300K) is used to identify the interplay of radiative and nonradiative recombination mechanisms, to determine carrier lifetime, diffusion coefficient, and diffusion length. It is shown that dislocation governed carrier recombination is a dominant recombination channel in GaN samples with dislocation density above 1E8 cm-2, otherwise, the bimolecular recombination dominates at high carrier densities. Experimentally observed increase of carrier diffusivity in GaN is caused by Fermi pressure at degenerate carrier plasma. The correlation between the carrier lifetime and concentration of nitrogen defects points out that nitrogen-related defects act as the main centers of nonradiative recombination in synthetic diamonds. A novel heterodyne detection scheme for LITG technique is presented. The heterodyning is achieved by coherently mixing the picosecond pulses of diffracted and scattered light. It is shown that a phase difference between theses fields can be controlled by moving holographic beam splitter along its grating vector.

III-nitrides, diamonds are extremely promising wide band gap semiconductor materials for optoelectronics and high temperature, high power electronics. Therefore, there is huge scientific interest in investigation electrical and optical properties of these materials. The light induced transient grating technique (LITG) is very suitable for exploration of carrier dynamics which governed by fundamental and defect related properties of materials. The main goals of the thesis were gain a new knowledge on carrier dynamics in wide bandgap semiconductors (namely GaN, InGaN, and diamonds) by using and developing light induced transient grating technique. The experimental studies on numerous samples, grown at different conditions, combined with extensive measurements in a wide range of carrier densities (1016-1020 cm-3) and temperature (9-300K) was targeted to identify the interplay of radiative an nonradiative recombination mechanisms, to determine carrier lifetime dependence on the excess carrier density, to explain the carrier diffusion coefficient dependence on excitation intensity, to find the optimal materials growth conditions. A novel heterodyne detection scheme for LITG technique was presented. The heterodyning was achieved by coherently mixing the picosecond pulses of diffracted and scattered light. A phase difference between theses fields was controlled by moving holographic beam splitter (HBS) along its grating vector. LITG signal decay kinetics, recorded at two HBS... [to full text] / III grupės nitridai bei deimantai tai platų draustinės energijos tarpą turintys puslaidininkiai, pasižymintys unikaliomis medžiagos savybėmis ir turintys didelį potencialą aukštų temperatūrų, didelių galių, opto/elektroniniams taikymams. Todėl šių medžiagų elektrinės bei optinės savybės pastaruoju metu yra intensyviai tiriamos. Šviesa indukuotų dinaminių gardelių (ŠIDG) metodas labai tinka tyrinėti krūvininkų dinamiką, kuri yra nulemta fundamentinių bei defektinių medžiagos savybių. Pagrindiniai darbo tikslai buvo gauti naujų žinių apie krūvininkų dinamiką plačiatarpiuose puslaidininkiuose (GaN, InGaN bei deimantuose) naudojat bei plėtojant šviesa indukuotų gardelių metodiką. Ištirti didelio nepusiausvirųjų krūvininkų tankio rekombinacijos ir difuzijos ypatumus skirtingo defektiškumo GaN, InGaN sluoksniuose bei sintetiniuose deimantuose. Skaitmeniškai modeliuojant krūvininkų dinamiką nustatyti dominuojančius krūvininkų rekombinacijos mechanizmus bei krūvininkų gyvavimo trukmes, difuzijos koeficientus ir nuotolius. Darbe pristatoma nauja ŠIDG eksperimento schema su holografiniu pluoštelio dalikliu, leidžianti supaprastinti eksperimentą. Ši schema taip pat įgalino heterodininį difrakcijos signalo detektavimą. Parodoma, kad fazės skirtumas tarp signalo ir foninės šviesos gali būti kontroliuojamas keičiant holografinio daliklio padėtį išilgai jo gardelės vektoriaus krypties. Ištyrus didelį kiekį GaN sluoksnių, užaugintų skirtingomis technologijomis bei pasižyminčiu skirtingu... [toliau žr. visą tekstą]

Sprendėme tiesinį dinaminę sistemą su valdomomis pradinėmis sąlygomis. Šio uždavinio sprendimas susiveda į valdymo funkcijos persijungimo taškų suradimą. O valdymo funkcija, remiantis Pontriagino principu, buvo ieškojama gabalais pastovių funkcijų klasėje. Iš pateiktų skaičiavimų ir rezultatų galima daryti išvadą, kad persijungimo taškų vieta intervale (santykis su intervalo ilgiu) priklauso nuo intervalo ilgio, pasirinktų kraštinių apribojimų, pradinių valdomų sąlygų, bet visiškai nepriklauso nuo intervalo suskaidymo žingsnio. Bet, pakeitus kraštines sąlygas iš nelygybių į lygybes, gauname, kad persijungimo taškų vieta intervale lieka pastovi santykiškai intervalo ilgiui. Darbe palyginta Simplekso ir adaptyvinio metodų efektyvumas, sprendžiant tiesines dinamines sistemas su valdomomis kraštinėmis sąlygomis. Galima daryti išvadą, kad adaptyvinis metodas yra efektyvesnis. Tai galima paaiškinti tuo, kad sprendžiant tiesinio programavimo uždavinį adaptyviu metodu nebūtina jį susivesti į kanoninį tiesinio programavimo uždavinį. Dėl šios priežasties sumažėja duomenų struktūros ir išlaikoma pradinė informacija apie modelį. / 8. Summary (Linear dynamic system optimisation with guided initial conditions) The linear dinamic operating problem with guided initial conditions was solved. The solution of this problem consists of finding the guided function of switching points. Guiding function, according principle of Pontragin, was searched in uniform functions class by piecemeal. The conclusion can be drawn from results and showed calculations that the place in interval of switching points depends on the length of interval, chosen marginal confines, initial guided conditions, but does not depend at all on the step of interval separation. But if we change marginal conditions from inequality to equality, we will see that the place of switched points in the interval does not depend on the length of interval. There were compared the efficiency of Simplex method and adapted method in solving linear dynamic systems with guided marginal conditions. So, we can draw the conclusion that the adapted method is much more effective than Simplex one. This can be explained by a fact that when you solve linear programming problem by adapted method it is not necessary to transform it into canonic linear programming problem. That’s why the structure of data decreases and the initial information about the model is kept.

Dinaminiai žmogaus organizmo kaip kompleksinės sistemos procesai atsispindi, registruojant fiziologinių procesų signalus, kuriems būdingos įvairaus laipsnio svyravimai, pavyzdžiui – elektrokardiogramos (EKG) signalai. Paprastai šių signalų analizei pasirenkami statistinės analizės metodai, kurie labiau taikytini globaliems organizmo procesams ir kuriems reikalingas didelis kiekis informacijos. Atitinkamai matematinės analizės metodai taikomi lokaliems organizmo procesams nagrinėti ir tuo pačiu nereikalingas toks didelis kiekis informacijos (mūsų atveju pakanka trijų atskaitymų). Fiziologinių signalų matricinė analizė padeda atskleisti sudėtingus žmogaus organizmo kaip KAS bei nuovargio fenomenus, parodančius netiesinių organizmo funkcinės būklės ir adaptacijos procesų fraktalinio ir chaotinio pobūdžio ypatumus. Atsižvelgiant į tai, šio tyrimo tikslas buvo nustatyti širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinių rodiklių sąsajų kaitos ypatumus, vertinant sportuojančių asmenų organizmo būsenas. / The dynamic of the human body as a complex system of processes is reflected in the registration process of physiological signals which are characterized by varying degrees of oscillations, for example - an electrocardiogram (ECG) signals. Typically, these signals are selected for the statistical analysis methods that are more applicable to global processes of the body and requiring large amounts of information. Accordingly, the mathematical analysis methods are used to examine the local processes of the body and thus do not require such a large amount of information (in our case, enough of the three deductions). Physiological signal analysis matrix helps reveal the complex human organism as complex adaptive system and fatigue phenomena, which reflect the functional state of homeostasis and adaptation processes in fractal and chaotic nature of features. In this context, the aim of the study is to reveal the dynamical peculiarities of interactions of cardiovascular system indices in evaluation of sportsmen body’s functional state.

Elektrokardiografinių rodiklių, ypač jų tarpusavio sąsajų kaitos tyrimas ir jų vertinimas naujais matematiniais analizės metodais – tai naujos galimybės praktiniam kompleksinių sistemų teorijos pritaikymui, siekiant atskleisti kurortinių veiksnių sukeliamus efektus. Bendrosios krioterapijos ir peloidoterapijos (gydomojo purvo vonios) procedūrų metu buvo nepertraukiamai registruota 12-os derivacijų EKG ir vertinta EKG rodiklių kaita šių procedūrų metu. Pritaikius naują matematinės analizės metodiką, sudarant dviejų procesų matricas ir išskaičiuojant diskriminantą, buvo vertinta EKG rodiklių dinaminių sąsajų kaita bei žmogaus organizmo funkcijų kompleksiškumos pokyčiai, vykstantys bendrosios krioterapijos ir peloidoterapijos procedūrų metu. Taip pat buvo vertintas organizmo jautrumo šalčio poveikiui ir adaptacinių organizmo reakcijų kitimas pakartotinių bendrosios krioterapijos poveikių metu. Pagal širdies ritmo variabilumo kitimą peloidoterapijos procedūrų metu buvo lygintos skirtingo amžiaus ir lyties žmonių adaptacinės organizmo reakcijos ir organizmo funkcijų kompleksiškumas. Šis tyrimas atskleidė net ir nedidelius reakcijų ypatumus ir skirtumus, kurių nebūtų galima pastebėti tiriant įprastinės elektrokardiografijos būdu. Toks tyrimo metodas ateityje galėtų būti plačiai taikomas kurortologiniuose tyrimuose, ypač diegiant naujas procedūras, tiriant ir lyginant gydymui taikomų procedūrų sukeltus efektus bei modeliuojant grįžtamąjį ryšį. / Research of electrocardiographic parameters, especially changes of their concatenations and assessment using new methods of mathematical analysis is a new opportunity to practically apply complex systems theory in order to reveal the effects, caused by factors of health resorts. The standard 12-lead ECG was registered synchronously and continuously through the procedures of whole body cryotherapy and peloidotherapy (mud baths) and changes of ECG parameters during these procedures were evaluated. A new mathematical analysis method, which consists of creating matrices of two processes and deducting a discriminant, was used to evaluate changes of dynamical concatenations of ECG parameters and functional changes of human organism’s complexity, which take place during general cryotherapy and peloidotherapy procedures. Organism’s sensitivity to cold and changes of adaptive reactions during repeated exposure to this factor during general cryotherapy was also assessed. Adaptive reactions and complexity of functioning of the organism within groups of various age and gender were compared according to the changes of heart rate variability. This research has revealed even small specificities and differences of reactions, which could not be identified by employing conventional electrocardiography. This test method could be widely applied in future researches in the field of health resort, particularly when introducing new procedures, researching or comparing treatment-induced effects... [to full text]

The analysis of the feature and application of linear induction motors at work have been performed; mathematical models of linear motors have been studied; mathematical description of induction machine have been presented; coordinate transform have been studied; dynamic equations in moving and move-less systems of axes of linear induction motor have been presented; the analysis of the classification of induction drives control modes have been performed. Four models of the frequency-regulated electric drives with linear induction motors have been studied: when the motor is supplied from variable frequency mains supply, when the motor is supplied from frequency converter, when frequency is changed by program, when frequency is changed in close-loop by vector control system. The characteristics of those models have been compared and performed. The received results are summarized in the conclusions.

The thesis is dedicated to investigation of carrier dynamics in InN, InGaN, and GaAsBi heterostructures by using light-induced transient gratings and differential transmission techniques. The experimental studies in a wide range of excess carrier densities and temperatures revealed that trap-assisted Auger recombination is the dominant recombination mechanism in MBE-grown InN layers at room temperature. Investigation of carrier dynamics in In-rich InGaN alloys revealed that density of fast nonradiative recombination centers increases with Ga content. The correlation between excess carrier lifetime and diffusion coefficient in MOCVD-grown single InGaN layer with 13% In is governed by diffusive flow to the extended defects. Investigations of carrier lifetime and diffusivity dependence on excitation fluence indicated that both nonradiative and radiative recombination contribute to an increase of excess carrier recombination rate at high photo-excitation levels in MOCVD-grown InGaN multiple quantum wells. Transient grating measurements in MBE-grown GaAsBi layers with different Bi content revealed that Bi induced potential fluctuations determine the tenfold decrease in nonequilibrium hole mobility, if compare to GaAs. / Disertacija skirta nepusiausvirųjų krūvininkų dinamikos tyrimams InN, InGaN ir GaAsBi heterosandarose naudojant šviesa indukuotų dinaminių gardelių ir skirtuminio pralaidumo metodikas. Atlikti tyrimai plačiame nepusiausvirųjų krūvininkų tankių ir bandinio temperatūrų intervale parodė, kad krūvininkų rekombinacijos sparta MBE būdu užaugintuose InN sluoksniuose dominuojantis rekombinacijos mechanizmas kambario temperatūroje yra gaudyklių įtakota Ožė rekombinacija. Nustatyta koreliacija tarp krūvininkų gyvavimo trukmės ir difuzijos koeficiento MOCVD būdu užaugintame InGaN sluoksnyje su 13% In parodė, kad krūvininkų gyvavimo trukmę lemia difuzinė jų perneša link rekobinacijos centrų. Parodoma, kad MBE metodu užaugintuose InGaN sluoksniuose su dideliu In kiekiu (x>0,7) didėjant Ga kiekiui didėja nespindulinės rekombinacijos centrų tankis, o krūvininkų rekombinacijos sparta yra termiškai aktyvuojama. MOCVD metodu užaugintose InGaN kvantinėse sandarose dinaminių gardelių tyrimais parodoma, kad spartėjančią krūvininkų rekombinaciją didėjant sužadinimo intensyvumui lemia ne tik spindulinė rekombinacija, tačiau reikia atsižvelgti ir į nespindulinės rekombinacijos spartėjimą. Nustatyta, kad į GaAs įterpiant Bi atomus daugiau nei dešimt kartų sumažėja skylių judris dėl Bi atomų kuriamų valentinės juostos fliuktuacijų.

Disertacija skirta nepusiausvirųjų krūvininkų dinamikos tyrimams SiC, GaN bei deimantuose naudojant šviesa indukuotų dinaminių gardelių, diferencinio pralaidumo, diferencinio atspindžio bei fotoliuminescencijos metodikas. Taipogi pristatomos naujos sugerties koeficiento matavimo bei gyvavimo trukmės mikroskopijos metodikos. Tyrimai atlikti plačiame nepusiausvirųjų krūvininkų tankių ir temperatūrų intervale esant vienfotoniam bei dvifotoniam sužadinimui. Nustatytas stiprus krūvininkų difuzijos koeficiento priklausomumas nuo krūvininkų tankio ir temperatūros. Jis paaiškintas fononine sklaida, krūvininkų tarpusavio sąveikos procesais bei išsigimimu. Buvo nustatyta, kad netiesiatarpiuose SiC ir deimanto puslaidininkiuose prie mažų sužadinimų rekombinacija yra ribota taškiniais bei paviršiniais defektais, o GaN dominuoja rekombinacija ant tarpkristalitinių ribų. Taipogi pasireiškė netiesinis Ože rekombinacijos procesas, kuris prie žemų sužadinimų buvo sustiprintas kulonine sąveika bei susilpnintas prie didelių dėl elektron-fononinės sąveikos ekranavimo bei išsigimimo. Fotoliuminescencijos efektyvumas parodė, kad spindulinės rekombinacijos koeficientas GaN mažėja nuo sužadinimo, tuo tarpu SiC jis nuo žadinimo nepriklauso. Kompensuojančių defektų (aliuminio SiC ir boro deimante) koncentracijos ir aktyvacijos energijos nustatytos stebint jų sąlygotos sugerties įsisotinimą bei jų signalo relaksacijos spartos priklausomybę nuo temperatūros. / The thesis is dedicated to investigation of carrier dynamics in SiC, GaN and diamond by using light-induced transient gratings, differential transmittivity, differential reflectivity and photoluminescence techniques. Also new absorption coefficient measurement and carrier lifetime microscopy techniques are presented. The experimental studies were performed in a wide range of excess carrier densities and temperatures under single- and two- photon excitation conditions. Strong diffusion coefficient temperature and injection dependences were determined. They were explained by phonon scattering, inter-carrier interaction processes and degeneracy. It was determined, that in indirect-gap SiC and diamond semiconductors at low injections lifetime is limited by point and surface defects, while in GaN recombination on grain boundaries prevails. Also nonlinear Auger recombination coefficient was observed. It was Coulombically enhanced at low injections and screened at high ones. Photoluminescence efficiency revealed radiative recombination coefficient reduction with injection in GaN. On the other hand, in SiC radiative coefficient was injection independent. Compensating defect (aluminum in SiC and boron in diamond) concentrations and activation energies were determined from their absorption saturation and recovery rate temperature dependences.

Disertacija skirta nepusiausvirųjų krūvininkų dinamikos tyrimams InN, InGaN ir GaAsBi heterosandarose naudojant šviesa indukuotų dinaminių gardelių ir skirtuminio pralaidumo metodikas. Atlikti tyrimai plačiame nepusiausvirųjų krūvininkų tankių ir bandinio temperatūrų intervale parodė, kad krūvininkų rekombinacijos sparta MBE būdu užaugintuose InN sluoksniuose dominuojantis rekombinacijos mechanizmas kambario temperatūroje yra gaudyklių įtakota Ožė rekombinacija. Nustatyta koreliacija tarp krūvininkų gyvavimo trukmės ir difuzijos koeficiento MOCVD būdu užaugintame InGaN sluoksnyje su 13% In parodė, kad krūvininkų gyvavimo trukmę lemia difuzinė jų perneša link rekobinacijos centrų. Parodoma, kad MBE metodu užaugintuose InGaN sluoksniuose su dideliu In kiekiu (x>0,7) didėjant Ga kiekiui didėja nespindulinės rekombinacijos centrų tankis, o krūvininkų rekombinacijos sparta yra termiškai aktyvuojama. MOCVD metodu užaugintose InGaN kvantinėse sandarose dinaminių gardelių tyrimais parodoma, kad spartėjančią krūvininkų rekombinaciją didėjant sužadinimo intensyvumui lemia ne tik spindulinė rekombinacija, tačiau reikia atsižvelgti ir į nespindulinės rekombinacijos spartėjimą. Nustatyta, kad į GaAs įterpiant Bi atomus daugiau nei dešimt kartų sumažėja skylių judris dėl Bi atomų kuriamų valentinės juostos fliuktuacijų. / The thesis is dedicated to investigation of carrier dynamics in InN, InGaN, and GaAsBi heterostructures by using light-induced transient gratings and differential transmission techniques. The experimental studies in a wide range of excess carrier densities and temperatures revealed that trap-assisted Auger recombination is the dominant recombination mechanism in MBE-grown InN layers at room temperature. Investigation of carrier dynamics in In-rich InGaN alloys revealed that density of fast nonradiative recombination centers increases with Ga content. The correlation between excess carrier lifetime and diffusion coefficient in MOCVD-grown single InGaN layer with 13% In is governed by diffusive flow to the extended defects. Investigations of carrier lifetime and diffusivity dependence on excitation fluence indicated that both nonradiative and radiative recombination contribute to an increase of excess carrier recombination rate at high photo-excitation levels in MOCVD-grown InGaN multiple quantum wells. Transient grating measurements in MBE-grown GaAsBi layers with different Bi content revealed that Bi induced potential fluctuations determine the tenfold decrease in nonequilibrium hole mobility, if compare to GaAs.

Since the analysis of dynamics of intervals of short cardiovascular signals reflects important vital processes, involving complex interactions of the regulatory processes (Batzel, Bachar, 2010), mathematical formalism is one of the ways to research the complexity of biological systems (Davis et al., 2010). Concerning the interaction of various physiological systems / parameters that point out the causes of fatigue, the theory of non-linear dynamical systems enables to reveal this phenomenon as a part of dynamic system’s processes. Cardiovascular functional values are integral indicators, i.e. the values of the recorded parameters are affected by numerous factors or at least some of them. The question to which we tried to find the answer performing the following analysis of the data could be worded as follows. Apparently, the evaluation of the dynamic concatenation among these cardiovascular parameters, when the functional state of the subject changes, can reveal an increase or decrease in the significance of the selected structural component during the developing and incremental fatigue. The aim of the study was to find out the peculiarities in concatenation between central and peripheral cardiovascular indices under the conditions of increasing fatigue. Objectives: 1. To compare the peculiarities of dynamics in cardiovascular functional and functional state indices while performing increamental exercise up to inability by applying the provocative or increasing workload... [to full text] / Nauji tyrimų rezultatų analizės metodai, nauja tyrimų metodologija išplečia fiziologų galimybes pažinti naujas, ligi šiol neatskleistas organizmo funkcijų ypatybes, panaudoti jas funkcinei būklei vertinti, valdant fizinio ir kitokio poveikio trukmę, stiprumą, ieškant optimalaus poveikio ir adaptacijos efekto. Kompleksiškumo ypatybėms vertinti Lietuvos mokslininkai pasiūlė dinaminių sąsajų vertinimo metodiką, taikant algebrinį duomenų kointegracijos metodą (Navickas ir kt., 2005; Navickas, Bikulčienė, 2008; Vainoras et al., 2008; Bikulčienė et al., 2009; Poderys et al., 2010). Darbo tikslas – nustatyti aktyvių raumenų kraujotakos ir kitų ŠKS funkcinių rodiklių dinaminių sąsajų ypatybes atliekant didėjantį fizinį krūvį iki negalėjimo. Uždaviniai: 1. Palyginti ŠKS funkcinių ir funkcinės būklės rodiklių kaitos ypatybes atliekant pakopomis didėjantį fizinį krūvį iki negalėjimo, taikant provokacinio ir darbinio fizinio krūvio didinimo protokolus. 2. Nustatyti reikšmingų širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinių rodiklių dinaminių sąsajų ypatybes veloergometru atliekant pakopomis didėjantį fizinį krūvį iki negalėjimo. 3. Nustatyti adaptacijos greitumo, arba ištvermės fiziniams krūviams, įtaką širdies ir kraujagyslių sistemos funkcinių rodiklių dinaminių sąsajų kaitai atliekant pakopomis didėjantį fizinį krūvį iki negalėjimo. 4. Nustatyti, ar galima algebriniu duomenų kointegracijos metodu gauti fiziologijai reikšmingą informaciją, vertinant dinamines sąsajas tarp rodiklių, kai... [toliau žr. visą tekstą]