<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Phys.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Physics</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Phys.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-424X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">1224326</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fphy.2023.1224326</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Physics</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Moore&#x2013;Gibson&#x2013;Thompson model with the influence of moisture diffusivity of semiconductor materials during photothermal excitation</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">El-Sapa et al.</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3389/fphy.2023.1224326">10.3389/fphy.2023.1224326</ext-link>
</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>El-Sapa</surname>
<given-names>Shreen</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1">
<sup>1</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2264579/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Becheikh</surname>
<given-names>Nidhal</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2">
<sup>2</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Chtioui</surname>
<given-names>Houda</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3">
<sup>3</sup>
</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Lotfy</surname>
<given-names>Kh.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff4">
<sup>4</sup>
</xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1720870/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Seddeek</surname>
<given-names>M. A.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff5">
<sup>5</sup>
</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>El-Bary</surname>
<given-names>Alaa A.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff6">
<sup>6</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1455025/overview"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>El-Dali</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff5">
<sup>5</sup>
</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff7">
<sup>7</sup>
</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2316297/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1">
<sup>1</sup>
<institution>Department of Mathematical Sciences, College of Science, Princess Nourah bint Abdulrahman University</institution>, <addr-line>Riyadh</addr-line>, <country>Saudi Arabia</country>
</aff>
<aff id="aff2">
<sup>2</sup>
<institution>College of Engineering, Northern Border University (NBU)</institution>, <addr-line>Arar</addr-line>, <country>Saudi Arabia</country>
</aff>
<aff id="aff3">
<sup>3</sup>
<institution>Department of Physics, Faculty of Sciences, University of Monastir</institution>, <addr-line>Monastir</addr-line>, <country>Tunisia</country>
</aff>
<aff id="aff4">
<sup>4</sup>
<institution>Faculty of Science, Department of Mathematics, Zagazig University</institution>, <addr-line>Zagazig</addr-line>, <country>Egypt</country>
</aff>
<aff id="aff5">
<sup>5</sup>
<institution>Faculty of Science, Department of Mathematics, Helwan University</institution>, <addr-line>Cairo</addr-line>, <country>Egypt</country>
</aff>
<aff id="aff6">
<sup>6</sup>
<institution>Arab Academy for Science, Technology and Maritime Transport</institution>, <addr-line>Alexandria</addr-line>, <country>Egypt</country>
</aff>
<aff id="aff7">
<sup>7</sup>
<institution>Faculty of Computer Science, Future University</institution>, <addr-line>New Cairo</addr-line>, <addr-line>Cairo</addr-line>, <country>Egypt</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/930933/overview">Mahmoud Abdelrahman</ext-link>, Mansoura University, Egypt</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/920053/overview">Ibrahim A. Abbas</ext-link>, Sohag University, Egypt</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1842237/overview">Abdulkafi Mohammed Saeed</ext-link>, Buraydah, Saudi Arabia</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/2300349/overview">Adnan Jahangir</ext-link>, COMSATS University Islamabad, Wah Campus, Pakistan</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Nidhal Becheikh, <email>nidhal.becheikh@nbu.edu.sa</email>; Kh. Lotfy, <email>khlotfy_1@yahoo.com</email>
</corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>22</day>
<month>06</month>
<year>2023</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2023</year>
</pub-date>
<volume>11</volume>
<elocation-id>1224326</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>17</day>
<month>05</month>
<year>2023</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>06</day>
<month>06</month>
<year>2023</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2023 El-Sapa, Becheikh, Chtioui, Lotfy, Seddeek, El-Bary and El-Dali.</copyright-statement>
<copyright-year>2023</copyright-year>
<copyright-holder>El-Sapa, Becheikh, Chtioui, Lotfy, Seddeek, El-Bary and El-Dali</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>In the present work, the semiconductor material is used to study the moisture diffusivity when a modified Moore&#x2013;Gibson&#x2013;Thompson (MGT) model is taken into account. The influence of moisture concentration is included in the governing equations throughout the photothermal transfer process. Based on the dissimilar relaxation durations of the coupled optoelectronic and thermoelastic waves, the MGT model is used to investigate the issue at hand. The method of the Laplace transform is used to obtain analytical solutions for the physical quantities, constitutive relationships, elastic waves, carrier density, heat equation conduction, and moisture diffusivity for the thermo-elastic medium. To extract the primary physical quantities in the space&#x2013;time domain, the boundary conditions, temperature, plasma, displacement, and mechanical stress are inverted numerically using the Laplace transform. The effect of the new parameter like the reference moisture parameter with various values is discussed graphically on the primary physical quantities. The comparison between silicon and germanium is taken into account to achieve numerical computations.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>semiconductor</kwd>
<kwd>optoelectronic</kwd>
<kwd>moisture diffusivity</kwd>
<kwd>Moore&#x2013;Gibson&#x2013;Thompson</kwd>
<kwd>waves</kwd>
<kwd>photocarrier</kwd>
</kwd-group>
<custom-meta-wrap>
<custom-meta>
<meta-name>section-at-acceptance</meta-name>
<meta-value>Mathematical Physics</meta-value>
</custom-meta>
</custom-meta-wrap>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>The stress field is responsible for producing the temperature field, and the stress field modulates the strain and stress fields. Force loads and thermal stresses are common sources of damage to structural parts. A crack may occur if the strains are great enough or if the strains combine with mechanical stresses from external loads. Recently, many scientists have been concerned with semiconductor materials; this is due to their many modern applications, such as aircraft electronics and sensors. In semiconductors, some materials have unique properties like highly conductive materials such as copper. In semiconductors, the most important effect property in modern industries is the photothermal (PT) excitation process that happens when temperature increases to release electrons to the surface of the material, which makes the material a good conductor of electricity. The process of electrons gaining energy because of increasing temperature is called electronic deformation (plasma), and this process causes an electric current. Light absorbed by the material causes a local increase in temperature and pressure, and a proportional increase in volume, according to the PT effect.</p>
<p>Biot [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] was the first to highlight the solution for the coupled thermo-elasticity. The Fourier heat conduction theory is considered the basis for the conventional dynamic (CD) theory of the thermo-elasticity theory. The CD assumes that wave propagation can travel at an unlimited speed because of the parabolic form found in the governing equations, and this theory was unacceptable for the physical experiments. Because of this inconsistency, Lord and Shulman (LS) [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>] introduced a new model by putting one relaxation time in the equations, which makes the system of equations take the hyperbolic form, making the thermal waves propagate at a finite speed. Green&#x2013;Lindsay (GL) [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>] modified a new model of thermoelasticity containing two relaxation times, which makes many researchers utilize this model to conduct numerous studies. Many authors [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>] have used the GL theory known as the generalized thermoelasticity theory. After adding the relaxation factor to the suggested heat equation to Green&#x2013;Naghdi III (GN-III) by Abouelregal et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>], many authors tend to utilize the modified thermoelastic theory in the context of the MGT equation because of its importance in many applications and also it was derived using a third-order differential equation. Othman et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>] studied the <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-69849097665&amp;origin=resultslist&amp;sort=cp-f">transient disturbance according to the moving heat source in the generalized magneto-thermoelasticity theory</ext-link>. Quintanilla [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>] has developed thermoelastic MGT heat conduction. Marin et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>] analyzed the thermoelasticity theory in the context of the MGT model&#x2019;s starting values, as set by the dipolar elastic property. Recent evidence [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>] shows that the MGT equation may be used in a wide range of contexts. Using a thermoelastic semiconductor material, Lotfy et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>] employed the MGT model to prove the stability of their analytical solutions.</p>
<p>We argue that the fundamental ideas behind heat transmission and moisture transport are similar. Mechanically induced stresses may have significant effects on how heat and moisture are distributed. Understanding the relationship between mechanical deformation and diffusion caused by temperature and moisture is so crucial. There are a wide variety of engineering problems where the correlation between humidity, temperature, and deformation may be seen. When a solid is subjected to both moisture and heat, a phenomenon known as hygro-thermoelasticity takes place. Szekeres [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>] published research discussing moisture&#x2019;s impact on conventional heat transmission. More so than mechanical loadings, Gasch et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>] discussed temperature and moisture fluctuations. Szekeres and Engelbrecht [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>] established a fundamental analogy between heat and moisture before proceeding with creating equations governing coupled hygro-thermoelasticity.</p>
<p>Semiconducting materials found widespread use in contemporary engineering because of technological advancements. There is both theoretical and practical usefulness in learning more about how waves travel through a semiconducting material. Unfortunately, the author was unable to find any previous documentation of the wave propagation issue in semiconducting media during a PT process. The fundamental principle shared by all PT techniques is the detection of short-lived thermal waves generated in the sample upon its absorption of modulated light. When an appropriate transducer picks up these pressure fluctuations in the surrounding gaseous medium, we obtain the photoacoustic (PA) signal. This happens because the absorbed energy is transformed into heat both in the bulk and on the surface of the sample. The PA technique uses a PA signal obtained experimentally to determine where the heat is coming from that is causing the thermal waves. So, in addition to the optical characteristics of the sample, we may also learn about its thermal parameters, structural formations, and inhomogeneities from the PA response. Several authors have created cutting-edge approaches to investigate the laser&#x2013;semiconductor interaction in photoacoustic spectroscopy [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B22">22</xref>]. Several physical studies using PT techniques [<xref ref-type="bibr" rid="B23">23</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>] confirmed the accurate temperatures, internal displacements, thermal diffusion, and other electrical features of nano-composite semiconductor materials. Elastic oscillations in the atomic lattices of a material are directly responsible for the electronic deformation induced by light. Hobiny and Abbas [<xref ref-type="bibr" rid="B28">28</xref>] used a semiconductor-filled cylinder cavity to investigate PT waves in free space. When a semiconducting material is subjected to PT waves with hydrostatic stress, <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85149244574&amp;origin=resultslist&amp;sort=plf-f">moisture diffusivity with non-local parameters, two temperatures, laser pulses</ext-link>, and the resulting strain stresses become problematic [<xref ref-type="bibr" rid="B29">29</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>]. Applying the photo-thermoelasticity hypothesis to the case of the Moore&#x2013;Gibson&#x2013;Thompson (MGT) stability model in a photonic semiconductor material subject to a two-temperature theory, Chteoui et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>] found support for their theory. On the other hand, Hobiny and Abbas [<xref ref-type="bibr" rid="B32">32</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B34">34</xref>] used a theoretical analysis to obtain the effect of a moving heat source with laser irradiation on skin tissue during thermal damage. Many applications according to the bioheat model based on the thermoelasticity theory are studied for living tissue [<xref ref-type="bibr" rid="B35">35</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B38">38</xref>].</p>
<p>In recent years, the MGT equation has gained a lot of attention because it may be used in a variety of contexts. Recent years have seen a rise in the profile of research into PT phenomena within the context of the subject of material science. It may be used in the evaluation of the thermal, optical, and electrical properties of various materials. In this research, moisture diffusivity is used to analyze the moisture and heat equation that occurs during the PT MGT process in one dimension when the mechanical force and moisture diffusivity are both in play. The issue is posed at the free surface of a semi-infinite semiconducting material in its most general form. To solve the system and obtain an analytical solution for the primary physical fields, the Laplace transform is used. To declare the physical numbers, the numerical inverse of the Laplace transform must be executed by utilizing a computer language. In conclusion, the results of all calculations regarding the distribution of temperature, carrier intensity, normal displacement, normal force stress, and moisture concentration are visually depicted.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>2 Main equations</title>
<p>During the PT transport phase, the medium is analyzed with the overlapping processes of plasma&#x2013;thermal and moisture diffusion in mind if the thermo-elastic semiconductor material exhibits linear elastic properties and is homogeneously transversely anisotropic. In this problem, the fundamental distributions in this problem are the carrier density (intensity) <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m1">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, moisture concentration <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the temperature change of a material particle <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and the displacement vector <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, (<inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the position vector, and <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the time). Tensor forms of the equations for the interaction of plasma&#x2013;thermal&#x2013;elastic waves and moisture diffusion are given in [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>]:<disp-formula id="e1">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2002;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(1)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e2">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e3">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In tensor form, the motion equation is similar to [1&#x2013;3]:<disp-formula id="e4">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(4)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Both the displacement and strain tensor may be represented using the same equation:<disp-formula id="e5">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(5)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>With increasing humidity, the tensor form of stress, displacement, and plasma temperature is similar to the following equation:<disp-formula id="e6">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mtext>&#xa0;</mml:mtext>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1,2,3</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In the aforementioned equations, the diffusivity parameters are <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> which refer to the temperature diffusivity and the moisture diffusion coefficient, respectively. The coupled diffusivities are <inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m15">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. On the other hand, <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the carrier diffusion coefficient, and <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> refers to the reference moisture. The moisture diffusivity is <inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the isothermal parameter tensor of the medium, <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the strain tensor, and <inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m22">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represent the isothermal thermoelastic coupling tensor material coefficients of moisture concentration. The thermal activation coupling parameter is <inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the equilibrium carrier concentration [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>]. The energy gap, the photogenerated carrier lifetime, the density, Lame&#x2019;s elastic constants, the volume thermal expansion, and the absolute temperature of the medium are <inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m26">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, respectively, where <inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m28">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the linear thermal expansion coefficient. The specific heat of the semiconductor is <inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m29">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the conductive deformation potential with the valence band, where <inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the rate of thermal conductivity.</p>
<p>When the surface boundary conditions are thermally insulated, the rod representing the semiconductor elastic media is released from the constraints of the electrical short (closed circuit), isothermal, and stress loads. To that purpose, all analyses are performed along the <inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-axis (the direction of wave propagation is along the <inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-axis), and all physical values are arbitrary to the <inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m34">
<mml:mrow>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-coordinate system.</p>
<p>The following are the 1D descriptions of the physical quantities [<xref ref-type="bibr" rid="B30">30</xref>]:<disp-formula id="e7">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(7)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e8">
<mml:math id="m36">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(8)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e9">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(9)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>For Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e4">4</xref>, we have<disp-formula id="e10">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(10)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</p>
<p>In one dimension, the constitutive equation is similar to the following equation:<disp-formula id="e11">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(11)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The MGT model according to the PT excitation can be expressed as a general form of the LS and GN-III models. In this case, the principal models of the photo-thermoelasticity theory under the MGT effect (<inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m43">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are non-negative) are reduced to the following cases [<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>]:<list list-type="simple">
<list-item>
<p>(i) When <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the classical thermoelastic (CTE) model is obtained.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>(ii) When <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> only, the Lord and Shulman (LS) model is attained.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>(iii) When <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the GN-II model is observed.</p>
</list-item>
<list-item>
<p>(iv) When <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the GN-III model is obtained.</p>
</list-item>
</list>
</p>
</sec>
<sec id="s3">
<title>3 The mathematically formulized problem</title>
<p>The following non-dimensional variables are provided for convenience:<disp-formula id="e12">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(12)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>To simplify Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e7">7</xref>, Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e8">8</xref>, Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e9">9</xref>, Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e10">10</xref>, and Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e11">11</xref>, we may use Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e12">12</xref> to remove the dashes and obtain<disp-formula id="e13">
<mml:math id="m50">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(13)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e14">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(14)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e15">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(15)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e16">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(16)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The 1D stress component takes the following form in the non-dimensional form:<disp-formula id="e17">
<mml:math id="m54">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(17)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>where <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>&#x3ba;</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b3;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>The coupled parameter <inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is named the coupling thermoelectric coefficient.</p>
<p>According to the properties of homogeneity of the problem, the following initial conditions to solve the problem analytically are presented:<disp-formula id="e18">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="|" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2202;</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(18)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s4">
<title>4 The solution to the problem</title>
<p>Laplace transforms used, which are defined for any function <inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x398;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are as follows:<disp-formula id="e19">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x393;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="normal">&#x398;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x398;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(19)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Applying Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e19">19</xref> to the main aforementioned Eqs <xref ref-type="disp-formula" rid="e13">13</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e17">17</xref>, the following equations are obtained:<disp-formula id="e20">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="italic">N</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(20)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e21">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(21)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e22">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(22)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e23">
<mml:math id="m77">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(23)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e24">
<mml:math id="m78">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(24)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>where <inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m79">
<mml:mrow>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2a;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m88">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<p>Solving the converted Eqs <xref ref-type="disp-formula" rid="e20">20</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e22">22</xref> and Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e23">23</xref> by the elimination technique between <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m90">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, the following equation is obtained:<disp-formula id="e25">
<mml:math id="m92">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x220f;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x220f;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x220f;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x220f;</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(25)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>where the main coefficients of Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e25">25</xref> are given as follows:<disp-formula id="e26">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a0;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a0;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a0;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x3a0;</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(26)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>To solve the differential Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e25">25</xref>, the factorization method is given as follows:<disp-formula id="e27">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(27)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The quantities <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m95">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1,2,3,4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the roots that are chosen real and positive when <inline-formula id="inf69">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The linearity solution for thermal distribution according to the differential Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e27">27</xref> can be written as follows:<disp-formula id="e28">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(28)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The other linear solutions of remain quantities are expressed in the following form:<disp-formula id="e29">
<mml:math id="m98">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(29)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e30">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>exp</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>exp</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(30)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e31">
<mml:math id="m100">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2034;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>exp</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>exp</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(31)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e32">
<mml:math id="m101">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>exp</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>exp</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(32)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, the parameters <inline-formula id="inf70">
<mml:math id="m102">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf71">
<mml:math id="m103">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2034;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1,2,3,4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be determined when the elimination method between the main Eqs <xref ref-type="disp-formula" rid="e25">25</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="e30">30</xref> is used. The following are the relationships between both of the unknown parameters <inline-formula id="inf72">
<mml:math id="m104">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2033;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf73">
<mml:math id="m105">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2034;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>:<disp-formula id="equ1">
<mml:math id="m106">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="center">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
</disp-formula>
</p>
<p>The foregoing values provide the domain solution for Laplace&#x2019;s main variable transformations in terms of unknown parameters <inline-formula id="inf74">
<mml:math id="m107">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, which are derived from the following boundary conditions.</p>
</sec>
<sec id="s5">
<title>5 Boundary conditions</title>
<p>Assume that the elastic semiconductor medium is subjected to mechanical, plasma, and thermal stresses, with the loss of control over these variables (<inline-formula id="inf75">
<mml:math id="m108">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). These forces are imposed on the unconfined (external) surface of the material. Laplace transformations are used in all conditions.<list list-type="simple">
<list-item>
<p>(I) For <inline-formula id="inf76">
<mml:math id="m109">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, we define the free-surface isothermal boundary condition (thermally isolated system) exposed to thermal shock as follows:</p>
</list-item>
</list>
<disp-formula id="e33">
<mml:math id="m110">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(33)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Accordingly,<disp-formula id="e34">
<mml:math id="m111">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(34)</label>
</disp-formula>
<list list-type="simple">
<list-item>
<p>(II) Application of the Laplace transformation to the condition of mechanical normal stress (pressure) components at the free surface <inline-formula id="inf77">
<mml:math id="m112">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> produces</p>
</list-item>
</list>
<disp-formula id="e35">
<mml:math id="m113">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3c3;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(35)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Therefore,<disp-formula id="e36">
<mml:math id="m114">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi>
<mml:mn>9</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(36)</label>
</disp-formula>
<list list-type="simple">
<list-item>
<p>(III) When the carrier density is diffusively transported and photosynthesized during recombination processes, the plasma boundary condition at the free surface (<inline-formula id="inf78">
<mml:math id="m115">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>) may be reformulated as follows using the Laplace transform:</p>
</list-item>
</list>
<disp-formula id="e37">
<mml:math id="m116">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x19b;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">D</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">E</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="normal">R</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(37)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The following equation is obtained:<disp-formula id="e38">
<mml:math id="m117">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x19b;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(38)</label>
</disp-formula>
<list list-type="simple">
<list-item>
<p>(IV) The free-surface displacement boundary condition is given as follows:</p>
</list-item>
</list>
<disp-formula id="e39">
<mml:math id="m118">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi mathvariant="italic">u</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(39)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>On the other hand, the following relation is obtained:<disp-formula id="e40">
<mml:math id="m119">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(40)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The quantities (<inline-formula id="inf79">
<mml:math id="m120">
<mml:mrow>
<mml:mi>Z</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, <inline-formula id="inf80">
<mml:math id="m121">
<mml:mrow>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), <inline-formula id="inf81">
<mml:math id="m122">
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf82">
<mml:math id="m123">
<mml:mrow>
<mml:mi>l</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> are the Heaviside unit function, stress pressure, and roughness coefficient, respectively. The symbol <inline-formula id="inf83">
<mml:math id="m124">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x19b;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is a chosen constant.</p>
</sec>
<sec id="s6">
<title>6 Inversion of the Fourier&#x2013;Laplace transforms</title>
<p>Dimensionless physical fields in the time domain may be obtained by inversion of the Laplace transform. In this case, the Laplace transform may be approximated numerically using the Riemann sum method [<xref ref-type="bibr" rid="B39">39</xref>].</p>
<p>In the Laplace domain, the inverse of the function <inline-formula id="inf84">
<mml:math id="m125">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> may be expressed as follows:<disp-formula id="e41">
<mml:math id="m126">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="{" close="}" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(41)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>In this case, <inline-formula id="inf85">
<mml:math id="m127">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x39c;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (<inline-formula id="inf86">
<mml:math id="m128">
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">&#x39c;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2208;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>). Hence, we can rewrite the inverse Eq. <xref ref-type="disp-formula" rid="e41">41</xref> as follows:<disp-formula id="e42">
<mml:math id="m129">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>exp</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2061;</mml:mo>
<mml:mi>exp</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>&#x3b2;</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(42)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The following relation is obtained by expanding the Fourier series for the function <inline-formula id="inf87">
<mml:math id="m130">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> in the closed interval <inline-formula id="inf88">
<mml:math id="m131">
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>:<disp-formula id="e43">
<mml:math id="m132">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="[" close="]" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:munderover>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3b6;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c0;</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(43)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Here, <inline-formula id="inf89">
<mml:math id="m133">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, and <inline-formula id="inf90">
<mml:math id="m134">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">R</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the real part. The sufficient <inline-formula id="inf91">
<mml:math id="m135">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be chosen in a large integer but can be selected in the notation <inline-formula id="inf92">
<mml:math id="m136">
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2248;</mml:mo>
<mml:mn>4.7</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B40">40</xref>].</p>
</sec>
<sec sec-type="results|discussion" id="s7">
<title>7 Numerical results and discussion</title>
<p>To create the numerical simulation, the numerical parameters of the physical fields are used. These factors include temperature, moisture, normal stress, displacement, and carrier density. The simulation is carried out by using substances known as silicon (Si) and germanium (Ge). The following table presents the physical constants with their SI unit representations according to <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref> [<xref ref-type="bibr" rid="B27">27</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="B31">31</xref>]:</p>
<table-wrap id="T1" position="float">
<label>TABLE 1</label>
<caption>
<p>Physical constants of Si and Ge materials.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="center">Name (unit)</th>
<th align="center">Symbol</th>
<th align="center">Si</th>
<th align="center">Ge</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td rowspan="2" align="left">Lam&#xe9;&#x27;s constants (<inline-formula id="inf93">
<mml:math id="m137">
<mml:mrow>
<mml:mi>N</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf94">
<mml:math id="m138">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf95">
<mml:math id="m139">
<mml:mrow>
<mml:mn>6.4</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf96">
<mml:math id="m140">
<mml:mrow>
<mml:mn>0.48</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf97">
<mml:math id="m141">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bc;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf98">
<mml:math id="m142">
<mml:mrow>
<mml:mn>6.5</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf99">
<mml:math id="m143">
<mml:mrow>
<mml:mn>0.53</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mn>11</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Density (<inline-formula id="inf100">
<mml:math id="m144">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf101">
<mml:math id="m145">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf102">
<mml:math id="m146">
<mml:mrow>
<mml:mn>2330</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf103">
<mml:math id="m147">
<mml:mrow>
<mml:mn>5300</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Absolute temperature (<inline-formula id="inf104">
<mml:math id="m148">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">K</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf105">
<mml:math id="m149">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf106">
<mml:math id="m150">
<mml:mrow>
<mml:mn>800</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf107">
<mml:math id="m151">
<mml:mrow>
<mml:mn>723</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Photogenerated carrier lifetime (<inline-formula id="inf108">
<mml:math id="m152">
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf109">
<mml:math id="m153">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c4;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf110">
<mml:math id="m154">
<mml:mrow>
<mml:mn>5</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf111">
<mml:math id="m155">
<mml:mrow>
<mml:mn>1.4</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Carrier diffusion coefficient (<inline-formula id="inf112">
<mml:math id="m156">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf113">
<mml:math id="m157">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf114">
<mml:math id="m158">
<mml:mrow>
<mml:mn>2.5</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf115">
<mml:math id="m159">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Coefficient of electronic deformation (<inline-formula id="inf116">
<mml:math id="m160">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf117">
<mml:math id="m161">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf118">
<mml:math id="m162">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>9</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf119">
<mml:math id="m163">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>31</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Energy gap (<inline-formula id="inf120">
<mml:math id="m164">
<mml:mrow>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf121">
<mml:math id="m165">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf122">
<mml:math id="m166">
<mml:mrow>
<mml:mn>1.11</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf123">
<mml:math id="m167">
<mml:mrow>
<mml:mn>0.72</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Coefficient of linear thermal expansion (<inline-formula id="inf124">
<mml:math id="m168">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf125">
<mml:math id="m169">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf126">
<mml:math id="m170">
<mml:mrow>
<mml:mn>4.14</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf127">
<mml:math id="m171">
<mml:mrow>
<mml:mn>3.4</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Thermal conductivity of the sample (<inline-formula id="inf128">
<mml:math id="m172">
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf129">
<mml:math id="m173">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf130">
<mml:math id="m174">
<mml:mrow>
<mml:mn>150</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf131">
<mml:math id="m175">
<mml:mrow>
<mml:mn>60</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Specific heat at constant strain (<inline-formula id="inf132">
<mml:math id="m176">
<mml:mrow>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mi>K</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf133">
<mml:math id="m177">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf134">
<mml:math id="m178">
<mml:mrow>
<mml:mn>695</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf135">
<mml:math id="m179">
<mml:mrow>
<mml:mn>310</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Recombination velocities (<inline-formula id="inf136">
<mml:math id="m180">
<mml:mrow>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>)</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf137">
<mml:math id="m181">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>&#x223c;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf138">
<mml:math id="m182">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf139">
<mml:math id="m183">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Temperature diffusivity</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf140">
<mml:math id="m184">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf141">
<mml:math id="m185">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf142">
<mml:math id="m186">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="2" align="center">
<inline-formula id="inf143">
<mml:math id="m187">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>%</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>K</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mi>K</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>%</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>O</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf144">
<mml:math id="m188">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf145">
<mml:math id="m189">
<mml:mrow>
<mml:mn>2.1</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf146">
<mml:math id="m190">
<mml:mrow>
<mml:mn>2.1</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>7</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf147">
<mml:math id="m191">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>T</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf148">
<mml:math id="m192">
<mml:mrow>
<mml:mn>0.648</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf149">
<mml:math id="m193">
<mml:mrow>
<mml:mn>0.648</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">Reference moisture</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf150">
<mml:math id="m194">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf151">
<mml:math id="m195">
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mo>%</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf152">
<mml:math id="m196">
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mo>%</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf153">
<mml:math id="m197">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf154">
<mml:math id="m198">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf155">
<mml:math id="m199">
<mml:mrow>
<mml:mn>0.35</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf156">
<mml:math id="m200">
<mml:mrow>
<mml:mn>0.35</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf157">
<mml:math id="m201">
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mfenced open="(" close=")" separators="|">
<mml:mrow>
<mml:mo>%</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>o</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf158">
<mml:math id="m202">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b1;</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf159">
<mml:math id="m203">
<mml:mrow>
<mml:mn>2.68</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf160">
<mml:math id="m204">
<mml:mrow>
<mml:mn>2.68</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="center">
<inline-formula id="inf161">
<mml:math id="m205">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf162">
<mml:math id="m206">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf163">
<mml:math id="m207">
<mml:mrow>
<mml:mn>2.2</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf164">
<mml:math id="m208">
<mml:mrow>
<mml:mn>2.2</mml:mn>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="center">
<italic>N</italic>
</td>
<td align="center">10</td>
<td align="center">10</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<sec id="s7-1">
<title>7.1 The moisture reference influence</title>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref> (the first group) shows the semiconductor constants of silicon utilized to obtain the graph of the main physical quantities: thermal waves (thermal temperatures), normal stress (mechanical waves), plasma waves (carrier density), elastic waves (displacement distribution), and moisture field against the <inline-formula id="inf165">
<mml:math id="m209">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-axis (distance). All calculations of the numerical results are made when the thermoelastic coupling parameters <inline-formula id="inf166">
<mml:math id="m210">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.678</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and the thermoelectric coupling parameters <inline-formula id="inf167">
<mml:math id="m211">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3b5;</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2.65</mml:mn>
<mml:mo>&#xb7;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mn>10</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>36</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. The first subfigure describes the positivity of the variation of the elastic waves with the <inline-formula id="inf168">
<mml:math id="m212">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-axis; we noted that the displacement distribution begins from the maximum positive value and decreases sharply due to the moisture effect. Because of the increasing moisture effect, we noted the decreasing amplitude of the physical quantity. The second subfigure describes the plasma waves (carries density) against the <inline-formula id="inf169">
<mml:math id="m213">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-axis; we noted that it starts from the maximum positive value in the three cases of the effect of moisture concentration and decreases gradually for a whole range which propagated in exponential behavior as it is mentioned in the plasma condition. Moreover, by increasing the moisture concentration, it shows the increasing curvature of the carrier density. The third subfigure shows the moisture concentration parameter (three values) effect that is utilized to mention the description of the thermal waves. The three cases describe the distribution of thermal waves that starts from the positive value on the surface and increases until the maximum value is reached after that decreasing in exponential behavior until arriving at the state of stability at the zero line inside the medium. The fourth subfigure describes the moisture concentration effect on the mechanical waves (normal stress distribution) against the <inline-formula id="inf170">
<mml:math id="m214">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-axis, which satisfies the mechanical condition and begins from a negative value due to the moisture effect and stress pressure; the mechanical waves decrease sharply until it arrives at the minimum value in the three cases of increasing the values of reference moisture. After that, when observed far from the surface (within the semiconductor medium), the mechanical waves gradually increase until they reach the steady state with convergence from the zero line. The fifth subfigure represents the moisture field against the <inline-formula id="inf171">
<mml:math id="m215">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>-axis at different values for moisture concentration; we see that by increasing the value of moisture reference, the amplitude of the moisture field increases. The graph starts from the positive value and increases gradually in the three cases of the effect of moisture until it reaches the maximum value and decreases exponentially in its behavior until it arrives at the zero line. According to Liu et al. [<xref ref-type="bibr" rid="B41">41</xref>], the numerical results of photo-thermo-physical properties in this problem agree with the experimental results.</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>Representation of the variations of physical quantities with the x-axis (distance) under the effect of moisture diffusion at different values of reference moisture <inline-formula id="inf172">
<mml:math id="m216">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-11-1224326-g001.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s7-2">
<title>7.2 The photo-thermoelastic model effect</title>
<p>The second kind of model depicts changes in photo-thermoelasticity models with increasing vertical distance, which may be used to investigate the effects of these variations on the basic dimensionless physical fields. Four different theories of photo-thermoelasticity are shown in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref> (the second group) by showing the variations of the main physical field variables with distance (thermoelastic and photoelastic models). The outcomes fall within a range <inline-formula id="inf173">
<mml:math id="m217">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mn>5</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
<bold>.</bold> For the Si medium, the full complement of computational findings was obtained in a relatively short time. <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref> shows the effect of varying the parameters of thermal memory on the distance against the propagation of non-dimensional thermal waves, plasma waves, mechanical waves, moisture concentration, and elastic waves. There is no discernible difference in the behavior between <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref> and <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>. Models of photo-thermoelasticity are generalized in the MGT PT model. The MGT PT model shows potential to fix some of the physical problems seen in older versions. To a large extent, all field distributions are affected by the MGT PT model.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>Representation of the variations of physical quantities with the x-axis (distance) for different photo-thermoelastic theories.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-11-1224326-g002.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s7-3">
<title>7.3 The comparison between two semiconductor materials</title>
<p>Silicon (Si) and germanium (Ge) are both semiconductor materials, and <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref> demonstrates the comparison when their physical constants are employed in the computations. All calculations are prepared according to the MGT model when <inline-formula id="inf174">
<mml:math id="m218">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>0.678</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>. It is evident from this figure that the results of numerical calculations on the propagation of waves in a semiconductor medium will rely on the numbers (input parameters) used in the computations.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>FIGURE 3</label>
<caption>
<p>Representation of the variations of the main field with the x-axis (distance) for two different semiconductors.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fphy-11-1224326-g003.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="conclusion" id="s8">
<title>8 Conclusion</title>
<p>This study offers an original account of the thermal and elastic relaxation time-dependent model applications (MG, GN(III), CTE, and LS) used to characterize the interference of elastic, thermal, and plasma waves in a semiconductor medium. Under the framework of MGT&#x2019;s elasticity theory, the photo-thermoelastic interactions in an infinite semiconducting material have been investigated. A high quantity of moisture affects the semiconductor media. As various models have been developed to represent photo-thermoelasticity issues, the MGT model is a natural progression. The photo-thermoelastic models and the moisture diffusivity have drastically different standard deviations. The value of the moisture diffusivity parameter has a significant impact on the rate of change of the primary distribution variation. This means that the moisture content is a better indicator of heat transfer than it formerly was. The comparison of the wave propagations shows that the value of the physical parameters of the medium significantly affects the patterns of field distributions in this study. The physical assumptions are consistent with the notion that waves travel at limited speeds, as predicted by the MGT model and other photo-thermoelastic models.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="data-availability" id="s9">
<title>Data availability statement</title>
<p>The raw data supporting the conclusion of this article will be made available by the authors, without undue reservation.</p>
</sec>
<sec id="s10">
<title>Author contributions</title>
<p>KL: Conceptualization, Methodology, and Supervision. MS and ALB: Software, Data curation. AE-D: and Writing-Original draft preparation. SE-S: Visualization, Investigation, Software, Validation. NB and HC: Writing-Reviewing and Editing. All authors contributed to the article and approved the submitted version.</p>
</sec>
<ack>
<p>The authors extend their appreciation to Princess Nourah bint Abdulrahman University for fund this research under Researchers Supporting Project number (PNURSP2023R154) Princess Nourah bint Abdulrahman University, Riyadh, Saudi Arabia. The authors extend their appreciation to the Deanship of Scientific Research at Northern Border University, Arar, KSA for funding this research work through the project number &#x201C;NBU-FFR-2023-0028&#x201D;.</p>
</ack>
<sec sec-type="COI-statement" id="s11">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s12">
<title>Publisher&#x2019;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors, and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<label>1.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Biot</surname>
<given-names>MA</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Thermoelasticity and irreversible thermodynamics</article-title>. <source>J Appl Phys</source> (<year>1956</year>) <volume>27</volume>:<fpage>240</fpage>&#x2013;<lpage>53</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1722351</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B2">
<label>2.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lord</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shulman</surname>
<given-names>Y</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A generalized dynamical theory of thermoelasticity</article-title>. <source>J.Mech Phys Sol</source> (<year>1967</year>) <volume>15</volume>:<fpage>299</fpage>&#x2013;<lpage>309</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0022-5096(67)90024-5</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B3">
<label>3.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Green</surname>
<given-names>AE</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lindsay</surname>
<given-names>KA</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Thermoelasticity J Elasticity</source> (<year>1972</year>) <volume>2</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>7</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/bf00045689</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B4">
<label>4.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Abo-Dahab</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lotfy</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Generalized magneto-thermoelasticity with fractional derivative heat transfer for a rotation of a fibre-reinforced thermoelastic</article-title>. <source>J Comput Theor Nanoscience</source> (<year>2015</year>) <volume>12</volume>(<issue>8</issue>):<fpage>1869</fpage>&#x2013;<lpage>81</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1166/jctn.2015.3972</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B5">
<label>5.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Othman</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lotfy</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Two-dimensional problem of generalized magneto-thermoelasticity with temperature dependent elastic moduli for different theories</article-title>. <source>Multidiscipline Model Mater Structures</source> (<year>2009</year>) <volume>5</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>235</fpage>&#x2013;<lpage>42</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1163/157361109789016961</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B6">
<label>6.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Aboueregal</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sedighi</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
<name>
<surname>Shirazi</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Malikan</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Eremeyev</surname>
<given-names>V</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Computational analysis of an infinite magnetothermoelastic solid periodically dispersed with varying heat flow based on non-local Moore&#x2013;Gibson&#x2013;Thompson approach</article-title>. <source>Contin Mech Thermodyn</source> (<year>2022</year>) <volume>34</volume>:<fpage>1067</fpage>&#x2013;<lpage>85</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00161-021-00998-1</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B7">
<label>7.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Othman</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lotfy</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
<name>
<surname>Farouk</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Transient disturbance in a half-space under generalized magneto-thermoelasticity with internal heat source</article-title>. <source>Acta Physica Pol A</source> (<year>2009</year>) <volume>116</volume>(<issue>2</issue>):<fpage>185</fpage>&#x2013;<lpage>92</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.12693/aphyspola.116.185</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B8">
<label>8.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Quintanilla</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Moore-Gibson-Thompson thermoelasticity</article-title>. <source>Math Mech Sol</source> (<year>2019</year>) <volume>24</volume>:<fpage>4020</fpage>&#x2013;<lpage>31</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/1081286519862007</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B9">
<label>9.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Quintanilla</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Moore-Gibson-Thompson thermoelasticity with two temperature</article-title>. <source>Appl Eng Sci</source> (<year>2020</year>) <volume>1</volume>:<fpage>100006</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.apples.2020.100006</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B10">
<label>10.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Vlase</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>N&#x103;stac</surname>
<given-names>C</given-names>
</name>
<name>
<surname>Marin</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Mih&#x103;lcic&#x103;</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A method for the study of the vibration of mechanical bars systems with symmetries</article-title>. <source>Acta Tech Napocensis, Ser Appl Math Mech Eng</source> (<year>2017</year>) <volume>60</volume>(<issue>4</issue>):<fpage>539</fpage>&#x2013;<lpage>44</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B11">
<label>11.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Abouelregal</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Marin</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>The size-dependent thermoelastic vibrations of nanobeams subjected to harmonic excitation and rectified sine wave heating</article-title>. <source>Mathematics</source> (<year>2020</year>) <volume>8</volume>(<issue>7</issue>):<fpage>1128</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/math8071128</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B12">
<label>12.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Abouelregal</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Marin</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>The response of nanobeams with temperature-dependent properties using state-space method via modified couple stress theory</article-title>. <source>Symmetry</source> (<year>2020</year>) <volume>12</volume>(<issue>8</issue>):<fpage>1276</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/sym12081276</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B13">
<label>13.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Scutaru</surname>
<given-names>ML</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vlase</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Marin</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Modrea</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>New analytical method based on dynamic response of planar mechanical elastic systems</article-title>. <source>Bound Value Problem</source> (<year>2020</year>) <volume>2020</volume>:<fpage>104</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1186/s13661-020-01401-9</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B14">
<label>14.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kaltenbacher</surname>
<given-names>B</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lasiecka</surname>
<given-names>I</given-names>
</name>
<name>
<surname>Marchand</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Wellposedness and Exponential decay rates for the Moore&#x2013;Gibson&#x2013;Thompson equation arising in high intensity ultrasound</article-title>. <source>Control Cybernet</source> (<year>2011</year>) <volume>40</volume>:<fpage>971</fpage>&#x2013;<lpage>88</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B15">
<label>15.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lotfy</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
<name>
<surname>Seddeek</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hassanin</surname>
<given-names>W</given-names>
</name>
<name>
<surname>El-Dali</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Analytical solutions of photo generated moore&#x2013;gibson&#x2013;thompson model with stability in thermoelastic semiconductor excited material</article-title>. <source>Silicon</source> (<year>2022</year>) <volume>14</volume>:<fpage>12447</fpage>&#x2013;<lpage>57</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12633-022-01927-w</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B16">
<label>16.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lotfy</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
<name>
<surname>Elidy</surname>
<given-names>E</given-names>
</name>
<name>
<surname>Tantawi</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Piezo-photo-thermoelasticity transport process for hyperbolic two-temperature theory of semiconductor material</article-title>. <source>Int J Mod Phys C</source> (<year>2021</year>) <volume>32</volume>(<issue>7</issue>):<fpage>2150088</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/S0129183121500881</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B17">
<label>17.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Szekeres</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Analogy between heat and moisture</article-title>. <source>Comput Structures</source> (<year>2000</year>) <volume>76</volume>:<fpage>145</fpage>&#x2013;<lpage>52</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/s0045-7949(99)00170-4</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B18">
<label>18.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Szekeres</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Cross-coupled heat and moisture transport: Part 1 theory</article-title>. <source>J Therm Stresses</source> (<year>2012</year>) <volume>35</volume>(<issue>1-3</issue>):<fpage>248</fpage>&#x2013;<lpage>68</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/01495739.2012.637827</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B19">
<label>19.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gasch</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Malm</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ansell</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A coupled hygro-thermo-mechanical model for concrete subjected to variable environmental conditions</article-title>. <source>Int J Sol Structures</source> (<year>2016</year>) <volume>91</volume>:<fpage>143</fpage>&#x2013;<lpage>56</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijsolstr.2016.03.004</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B20">
<label>20.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Szekeres</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Engelbrecht</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Coupling of generalized heat and moisture transfer</article-title>. <source>Periodica Polytechnica Ser Mech Eng</source> (<year>2000</year>) <volume>44</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>161</fpage>&#x2013;<lpage>70</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B21">
<label>21.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Gordon</surname>
<given-names>JP</given-names>
</name>
<name>
<surname>Leite</surname>
<given-names>RCC</given-names>
</name>
<name>
<surname>Moore</surname>
<given-names>RS</given-names>
</name>
<name>
<surname>Porto</surname>
<given-names>SPS</given-names>
</name>
<name>
<surname>Whinnery</surname>
<given-names>JR</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Long-transient effects in lasers with inserted liquid samples</article-title>. <source>Bull Am Phys Soc</source> (<year>1964</year>) <volume>119</volume>:<fpage>501</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1713919</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B22">
<label>22.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Kreuzer</surname>
<given-names>LB</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Ultralow gas concentration infrared absorption spectroscopy</article-title>. <source>J Appl Phys</source> (<year>1971</year>) <volume>42</volume>:<fpage>2934</fpage>&#x2013;<lpage>43</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1660651</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B23">
<label>23.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tam</surname>
<given-names>AC</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Ultrasensitive laser spectroscopy</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Academic Press</publisher-name> (<year>1983</year>). p. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>108</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B24">
<label>24.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tam</surname>
<given-names>AC</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Applications of photoacoustic sensing techniques</article-title>. <source>Rev Mod Phys</source> (<year>1986</year>) <volume>58</volume>:<fpage>381</fpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B25">
<label>25.</label>
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Tam</surname>
<given-names>AC</given-names>
</name>
</person-group>. <source>Photothermal investigations in solids and fluids</source>. <publisher-loc>Boston</publisher-loc>: <publisher-name>Academic Press</publisher-name> (<year>1989</year>). p. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>33</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B26">
<label>26.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Todorovic</surname>
<given-names>DM</given-names>
</name>
<name>
<surname>Nikolic</surname>
<given-names>PM</given-names>
</name>
<name>
<surname>Bojicic</surname>
<given-names>AI</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Photoacoustic frequency transmission technique: Electronic deformation mechanism in semiconductors</article-title>. <source>J Appl Phys</source> (<year>1999</year>) <volume>85</volume>:<fpage>7716</fpage>&#x2013;<lpage>26</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.370576</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B27">
<label>27.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Song</surname>
<given-names>YQ</given-names>
</name>
<name>
<surname>Todorovic</surname>
<given-names>DM</given-names>
</name>
<name>
<surname>Cretin</surname>
<given-names>B</given-names>
</name>
<name>
<surname>Vairac</surname>
<given-names>P</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Study on the generalized thermoelastic vibration of the optically excited semiconducting microcantilevers</article-title>. <source>Int J Sol Struct</source> (<year>2010</year>) <volume>47</volume>:<fpage>1871</fpage>&#x2013;<lpage>5</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijsolstr.2010.03.020</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B28">
<label>28.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Mahdy</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lotfy</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
<name>
<surname>El-Bary</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Sarhan</surname>
<given-names>H</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Effect of rotation and magnetic field on a numerical-refined heat conduction in a semiconductor medium during photo-excitation processes</article-title>. <source>Eur Phys J Plus</source> (<year>2021</year>) <volume>136</volume>(<issue>5</issue>):<fpage>553</fpage>&#x2013;<lpage>63</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1140/epjp/s13360-021-01552-3</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B29">
<label>29.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>El-Sapa</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lotfy</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
<name>
<surname>El-Bary</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Ahmed</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Moisture diffusivity and photothermal excitation in non-local semiconductor materials with laser pulses</article-title>. <source>Silicon</source> (<year>2023</year>). <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s12633-023-02333-6</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B30">
<label>30.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lotfy</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Photothermal waves for two temperature with a semiconducting medium under using a dual-phase-lag model and hydrostatic initial stress</article-title>. <source>Waves Ran Comp Med</source> (<year>2017</year>) <volume>27</volume>(<issue>3</issue>):<fpage>482</fpage>&#x2013;<lpage>501</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/17455030.2016.1267416</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B31">
<label>31.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Chteoui</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lotfy</surname>
<given-names>K</given-names>
</name>
<name>
<surname>Seddeek</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>El-Dali</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hassanin</surname>
<given-names>W</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Moore&#x2013;gibson&#x2013;thompson stability model in a two-temperature photonic semiconductor excited medium affected by rotation and initial stress</article-title>. <source>Crystals</source> (<year>2022</year>) <volume>12</volume>(<issue>12</issue>):<fpage>1720</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/cryst12121720</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B32">
<label>32.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hobiny</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abbas</surname>
<given-names>I</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Theoretical analysis of thermal damages in skin tissue induced by intense moving heat source</article-title>. <source>Int J Heat Mass Transf</source> (<year>2018</year>) <volume>124</volume>:<fpage>1011</fpage>&#x2013;<lpage>4</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.04.018</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B33">
<label>33.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hobiny</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abbas</surname>
<given-names>I</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Nonlinear analysis of dual-phase lag bio-heat model in living tissues induced by laser irradiation</article-title>. <source>J Therm Stresses</source> (<year>2020</year>) <volume>43</volume>:<fpage>503</fpage>&#x2013;<lpage>11</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/01495739.2020.1722050</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B34">
<label>34.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hobiny</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abbas</surname>
<given-names>I</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Analytical solutions of fractional bioheat model in a spherical tissue</article-title>. <source>Mech Based Des Struct Mach</source> (<year>2021</year>) <volume>49</volume>:<fpage>430</fpage>&#x2013;<lpage>9</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/15397734.2019.1702055</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B35">
<label>35.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ghanmi</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abbas</surname>
<given-names>I</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>An analytical study on the fractional transient heating within the skin tissue during the thermal therapy</article-title>. <source>J Therm Biol</source> (<year>2019</year>) <volume>82</volume>:<fpage>229</fpage>&#x2013;<lpage>33</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jtherbio.2019.04.003</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B36">
<label>36.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Zenkour</surname>
<given-names>A</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abbas</surname>
<given-names>I</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Nonlinear transient thermal stress analysis of temperature-dependent hollow cylinders using a finite element model</article-title>. <source>Int J Struct Stab Dyn</source> (<year>2014</year>) <volume>14</volume>(<issue>7</issue>):<fpage>1450025</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/s0219455414500254</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B37">
<label>37.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Alzahrani</surname>
<given-names>F</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abbas</surname>
<given-names>I</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Analytical estimations of temperature in a living tissue generated by laser irradiation using experimental data</article-title>. <source>J Therm Biol</source> (<year>2019</year>) <volume>85</volume>:<fpage>102421</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jtherbio.2019.102421</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B38">
<label>38.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Saeed</surname>
<given-names>T</given-names>
</name>
<name>
<surname>Abbas</surname>
<given-names>I</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Finite element analyses of nonlinear DPL bioheat model in spherical tissues using experimental data</article-title>. <source>Mech Based Des Struct Mach</source> (<year>2020</year>) <volume>50</volume>:<fpage>1287</fpage>&#x2013;<lpage>97</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/15397734.2020.1749068</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B39">
<label>39.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Honig</surname>
<given-names>G</given-names>
</name>
<name>
<surname>Hirdes</surname>
<given-names>U</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>A method for the numerical inversion of Laplace Transforms</article-title>. <source>Comp Appl Math</source> (<year>1984</year>) <volume>10</volume>(<issue>1</issue>):<fpage>113</fpage>&#x2013;<lpage>32</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0377-0427(84)90075-x</pub-id>
</citation>
</ref>
<ref id="B40">
<label>40.</label>
<citation citation-type="confproc">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Brancik</surname>
<given-names>L</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Programs for fast numerical inversion of Laplace transforms in MATLAB language environment</article-title>. In: <conf-name>Proceedings of the 7th Conference. MATLAB&#x2019;99</conf-name>; <conf-date>November 10, 1999</conf-date>; <conf-loc>Czech Republic Prague</conf-loc> (<year>1999</year>). p. <fpage>27</fpage>&#x2013;<lpage>39</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B41">
<label>41.</label>
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Liu</surname>
<given-names>J</given-names>
</name>
<name>
<surname>Han</surname>
<given-names>M</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>R</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xu</surname>
<given-names>S</given-names>
</name>
<name>
<surname>Wang</surname>
<given-names>X</given-names>
</name>
</person-group>. <article-title>Photothermal phenomenon: Extended ideas for thermophysical properties characterization</article-title>. <source>J Appl Phys</source> (<year>2022</year>) <volume>131</volume>:<fpage>065107</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1063/5.0082014</pub-id>
</citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>