22.3.2 Strain-Induced Phonon Softening and Band
Splitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
22.3.3 Mechanical Compression and Thermal Excitation . . . . 427
22.3.4 Thermal Relaxation of Bandgap Energy . . . . . . . . . . . 435
22.3.5 Edge Discriminative Raman Reflectivity . . . . . . . . . . . 436
22.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438
23 Sized Crystals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
23.1 Skin Thickness of the Core-Shelled Structures . . . . . . . . . . . . . 447
23.2 Nanocrystals: Size and Thermal Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
23.2.1 Raman Shift of the Core-Shelled Crystals . . . . . . . . . . 449
23.2.2 Skin Dominated Size Dependency . . . . . . . . . . . . . . . 450
23.2.3 Intergrain Interaction Derived THz Phonons . . . . . . . . 453
23.2.4 Joint Effect of Size Reduction and
Thermal Excitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
23.2.5 Vibration Amplitude and Frequency
of the Skin Atom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
23.3 Bulk Crystals: Compression and Thermal Excitation . . . . . . . . 456
23.3.1 Group IV Semiconductors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
23.3.2 Group III-Nitrides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
23.3.3 TiO 2 and ZnO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
23.3.4 Other Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
23.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
24 Water and Aqueous Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
24.1 Water and Aqueous Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470
24.2 O:H–O Bond Segmental Cooperativity . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
24.2.1 Physical Multifield Perturbation . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
24.2.2 Acid, Base, Salt Solvation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
24.3 DPS of Water and Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
24.4 Fraction of Bond Transition and Solute-Solute Interactions . . . 481
24.5 Surface Stress, Diffusivity and Viscosity . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
24.6 Phase Transition by Compression and Ionic Polarization . . . . . 485
24.6.1 Spectrometric Varification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
24.6.2 Phonon Spectrometric Verification . . . . . . . . . . . . . . . 486
24.7 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
Contents
xxv
Splitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
22.3.3 Mechanical Compression and Thermal Excitation . . . . 427
22.3.4 Thermal Relaxation of Bandgap Energy . . . . . . . . . . . 435
22.3.5 Edge Discriminative Raman Reflectivity . . . . . . . . . . . 436
22.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438
23 Sized Crystals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
23.1 Skin Thickness of the Core-Shelled Structures . . . . . . . . . . . . . 447
23.2 Nanocrystals: Size and Thermal Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
23.2.1 Raman Shift of the Core-Shelled Crystals . . . . . . . . . . 449
23.2.2 Skin Dominated Size Dependency . . . . . . . . . . . . . . . 450
23.2.3 Intergrain Interaction Derived THz Phonons . . . . . . . . 453
23.2.4 Joint Effect of Size Reduction and
Thermal Excitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
23.2.5 Vibration Amplitude and Frequency
of the Skin Atom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
23.3 Bulk Crystals: Compression and Thermal Excitation . . . . . . . . 456
23.3.1 Group IV Semiconductors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
23.3.2 Group III-Nitrides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
23.3.3 TiO 2 and ZnO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
23.3.4 Other Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
23.4 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
24 Water and Aqueous Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
24.1 Water and Aqueous Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470
24.2 O:H–O Bond Segmental Cooperativity . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
24.2.1 Physical Multifield Perturbation . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
24.2.2 Acid, Base, Salt Solvation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
24.3 DPS of Water and Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
24.4 Fraction of Bond Transition and Solute-Solute Interactions . . . 481
24.5 Surface Stress, Diffusivity and Viscosity . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
24.6 Phase Transition by Compression and Ionic Polarization . . . . . 485
24.6.1 Spectrometric Varification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
24.6.2 Phonon Spectrometric Verification . . . . . . . . . . . . . . . 486
24.7 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
Contents
xxv