MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798280776661
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32116144
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a530
■1001  ▼aWong,  Yilin.
■24510▼aPattern  Formation  on  Thin  Metal-Layered  Germanium
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  California,  Los  Angeles▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a182  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Zocchi,  Giovanni.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Los  Angeles,  2025.
■520    ▼aThis  dissertation  presents  three  distinct  research  projects.  The  first  investigates  pattern  formation  -  the  spontaneous  emergence  of  structure  from  initially  homogeneous  materials  -  a  ubiquitous  phenomenon  in  physics,  chemistry,  and  biology.  Specifically,  we  examine  self-organized  patterns  that  develop  on  germanium  (Ge)  surfaces  coated  with  evaporated  metal  thin  films.  These  patterns  originate  at  surface  defects  (etch  pits)  and  arise  from  the  coupling  between  the  pre-existing  mechanical  stress  in  the  metal  film  and  underlying  chemical  reactions.  I  begin  by  outlining  the  experimental  protocol  that  yielded  this  solid-state  pattern-formation  system.  I  then  catalog  the  diverse  pattern  topologies  we  have  observed-supported  by  scanning-electron-microscopy  (SEM)  images,  optical-microscope  photographs,  and  profilometry  measurements.  Next,  I  analyze  video-microscopy  data  to  characterize  the  dynamics  of  the  etch  front.  To  quantify  residual  strain  in  both  the  "lotus"  and  logarithmic-spiral  patterns,  I  measure  cylindrical  and  conical  thin-film  roll-ups.  Near  the  defect,  screw  dislocations  produce  a  1/x  strain  field  that  gives  rise  to  logarithmic  spirals;  farther  from  the  defect,  the  strain  field  becomes  more  uniform,  yielding  radially  symmetric  patterns.  Because  these  patterns  originate  from  a  singularity,  they  follow  the  logarithmic-spiral  equation  with  remarkable  precision  -  a  regularity  that  suggests  a  broader  class  of  singularity-driven  pattern-formation  phenomena.  I  conclude  with  a  brief  discussion  of  future  research  directions  for  this  system.  The  second  project  focuses  on  detection  of  far-infrared  signal  at  100  nK  at  room  temperature.  These  fluctuations  are  driven  at  the  complex  interface  among  p-doped  germanium,  a  nm  metal  layer,  and  an  electrolyte.  We  show  that  heat  is  deposited  at  this  interface  by  thermoelectric  effects,  and  that  the  temperature  is  measured  by  monitoring  the  modulation  of  blackbody  radiation  emanating  from  the  interface.  In  particular,  the  Debye  layer  on  the  electrolyte  side  of  the  interface  governs  much  of  the  system's  dynamics.  From  first-principles  analysis  of  our  data,  we  demonstrate  that,  in  this  configuration,  the  Debye  layer  behaves  as  a  low-frequency  transmission  line.  Moreover,  the  exceptional  sensitivity  of  our  setup  enables  further  exploration  of  dissipation  phenomena  at  the  molecular  scale.  The  third  project  adapts  DNA-enzyme  supramolecular  constructs  as  biological  probes  to  assess  bending  stiffness  of  short  (∼  10  nm  long)  synthetic  nucleic  acids.  We  obtain  the  first  measurements  of  bending  elasticity  for  DNA/PNA  and  DNA/LNA  hybrids,  which  was  previously  inaccessible,  and  established  that,  in  order  of  increasing  bending  stiffness,  we  find:  DNA/RNA,  DNA/DNA,  DNA/LNA,  DNA/PNA.  We  also  probed  the  nonlinear  elasticity  regime  of  the  coupled  enzyme-nucleic  acid  molecules.  We  find  our  measurements  consistent  with  the  existence  of  a  softening  transition  in  the  mechanics  of  the  enzyme.  This  result  suggests  that  nonlinearity  may  be  a  general  property  of  proteins  in  their  folded  state.
■590    ▼aSchool  code:  0031.
■650  4▼aCondensed  matter  physics
■650  4▼aBiophysics
■650  4▼aMaterials  science
■653    ▼aMolecular  biophysics
■653    ▼aNon-linear  physics
■653    ▼aPattern  formation
■653    ▼aThermoelectric  effects
■653    ▼aScanning-electron-microscopy
■690    ▼a0611
■690    ▼a0786
■690    ▼a0794
■71020▼aUniversity  of  California,  Los  Angeles▼bPhysics  0666.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-12B.
■790    ▼a0031
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17358424▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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