摘要:掺杂灯笼的纳米晶体(NCS)能够有效的光子上转换,即吸收长波长光和发射较短的波长光。启用上转换的内部过程是一个复杂的电子过渡和掺杂中心之间的能量转移网络。在这项工作中,我们研究了从β -nayf 4 NCS上的上升转换发射的上升和衰减动力学,并用ER 3+和YB 3+编码。红色和绿色上流排放的上升动力学是非线性的,反映了上转换的非线性性质,并揭示了填充发射状态的机制。激发状态衰减动力学是不符合的。我们使用光子实验揭示了潜在的衰减途径。这些在视觉上揭示了不同上转换途径的贡献,因为每个途径对光学状态的局部密度的系统变化都有明显的响应。此外,光学态的局部密度对仅核心NC的局部密度在质量上与核心 - 壳NC的作用在质量上不同。这是由于产生向上发射的电子水平的喂食与衰减之间的平衡所致。对此处提供的上转换动力学的理解可能会导致更好的成像和传感方法依靠上转换寿命或指导掺杂剂浓度的合理优化以使其更明亮。关键字:胶体纳米晶体,上转换,灯笼离子,激发状态动力学,光学状态的局部密度
摘要:机械应变可用于调整单层过渡金属二核苷(1L-TMD)的光学特性。在这里,从1l-wse 2薄片的上转换光致发光(UPL)用通过十字形弯曲和压痕法诱导的双轴应变调节。发现,随着施加的双轴应变从0%增加到0.51%,UPL的峰位置被大约24 nm红移。同时,对于在-157 MeV至-37 MeV之间的宽范围内的上转换能量差,UPL强度指数增加。在三种不同的激发波长为784 nm,800 nm和820 nm处的1L-WSE 2中,UPL发射在1L-WSE 2中观察到的线性和肌功率依赖性表示多音辅助的一photon photon UpConversion发射过程。1L-TMDS的应变依赖性UPL发射的结果铺平了光子上转换应用和光电设备进步的独特途径。
具有消费级EEG设备的基于EEG的实时情感识别(EEG-ER)涉及使用减少的渠道进行情绪进行分类。这些设备通常只提供四个或五个通道,与大多数当前最新研究中通常使用的大量通道(32或更多)不同。在这项工作中,我们建议使用离散小波变换(DWT)提取时频域特征,并且我们使用几秒钟的时间窗口来执行eeg-er-ers分类。该技术可以实时使用,而不是在整个会话后数据后使用。我们还将在先前研究中开发的基线去除预处理应用于我们提出的DWT熵和能量特征,从而显着提高了分类精度。我们考虑两个不同的分类架构,一个3D卷积神经网络(3D CNN)和一个支持向量机(SVM)。我们在主题独立和依赖于主题的设置上评估了这两个模型,以对个人情绪状态的价和唤醒维度进行分类。我们对DEAP数据集提供的完整32通道数据以及同一数据集的5通道提取物进行了测试。SVM模型在所有提出的场景中表现最佳,对于整个32渠道主体依赖性案例的价准确度为95.32%,唤醒的精度为95.68%,击败了先前的实时EEG-EEG-EEG-EEG-EEG依赖性依赖性基准。也获得了与受试者的情况下的价准确度为80.70%,唤醒的精度为81.41%。将输入数据降低到5个通道仅在所有情况下平均将精度降低3.54%,从而使该模型适合与更易于访问的低端EEG设备一起使用。
光电倍增探测器有望克服有机短波红外光电探测器的低响应度。然而,最近的光电倍增探测器通常会同时增加响应度和暗电流,从而抵消对探测率的影响。为了抑制光电倍增装置中的暗电流,我们提出了一种新的夹层结构,即一种克服信号和噪声之间权衡的 pn 结组合。与使用典型单极电荷传输材料的设备相比,我们的双层设计具有降低暗电流和出色外部量子效率的优势。我们将这种新的夹层设计融入上转换成像器中,使上转换效率和图像对比度翻倍。这种夹层可推广到不同的有机半导体,这尤其有用,因为这里的设计将适用于尚未发现的未来红外材料。
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单层二硫化钨(1L-WS 2)是一种直接带隙原子层的半导体材料,单层金属二核苷元素(1L-TMDS)中具有应变可调节光学和光电特性。在这里,我们演示了从柔性聚碳酸酯十字形底物转移的剥落的1L-WS 2薄片中的双轴应变上的上转化光致发光(UPL)。当将双轴菌株应用于1L-WS 2时,从0增加到0.51%时,可以观察到,UPL峰位置的红移最高为60 nm/%菌株,而UPL强度则表现为指数级增长,上升能量差异从-303到-303至-120 MEV。双轴应变下1L-WS 2的UPL的测得的功率依赖性揭示了一个光子涉及多音量介导的上转换机制。所展示的结果为推进基于TMD的光学上转换设备提供了新的机会,以实现未来的灵活光子学和光电子学。
ZrO 2 和 HfO 2 NC 均用作光学活性镧系元素离子(例如铕)的主体。1,14-18 氟化物(例如 NaYF 4 和 NaGdF 4 )是另一类广泛用作镧系元素主体的纳米晶体,用于上转换和下转换。19-23 在氟化物体系中,合成工艺已经很成熟,可以在纳米晶体内精确定位掺杂剂,并在掺杂核上生长未掺杂的壳。后者产生核/壳结构,这在半导体纳米晶体(量子点)领域是首创的,用于防止激发电子和空穴与表面陷阱相互作用。24、25 同样,壳层保护镧系元素免受表面效应的影响,从而提高上转换和下转换过程的量子效率。 26 此外,在镧系元素掺杂的氟化物的情况下,多层结构可提供受控的能量级联。27 更高的量子效率加上较长的寿命使其可用于时间门控荧光成像等。15、28 由于生产具有复杂(例如核/壳)结构的胶体稳定氧化物纳米晶体的合成挑战,氧化物主体的使用范围较窄。29 但是,氧化物主体的化学性质更稳定,而氟化物可溶解在高度稀释的水介质中。30
Glasgow, G1 1XL, UK Corresponding authors, e-mail: * arnaoutakis@hmu.gr , # bryce.richards@kit.edu Abstract Upconversion – the absorption of two or more photons resulting in radiative emission at a higher energy than the excitation – has the potential to enhance the efficiency of solar energy harvesting technologies, most notably photovoltaics.但是,所需的超高光强度和灯笼离子的狭窄吸收带限制了有效的太阳能利用率。在本文中,我们报告了令人兴奋的上转换器,其浓度的阳光在通量密度高达2300个太阳下,辐射仅限于硅带隙以下的光子能量(对应于波长= 1200 nm)。上转换到= 980 nm是通过在荧光聚合物基质中使用六角形的Erbium掺杂钠yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium。上转换具有与辐照度的非线性关系,因此在高辐照度下,在过程变为线性的情况下发生阈值。对于β -Nayf 4:25%ER 3+,我们在320个太阳下浓缩的阳光下发现了两个光子阈值。值得注意的是,该阈值低于相应的激光激发,并且可能与所有共同激发的ER 3+离子水平和激发的吸收有关。这些结果突出了一条利用光伏的太阳光谱的途径。简介上转换(UC)是一个非线性光子过程,可以添加来自两个或多个较低能量光子的能量,从而导致单个较高能量光子的发射[1]。第一个激发态通过基态吸收(GSA)填充。uc已在激光器[2],生物医学成像[3],[4],抗爆炸[5],[6],塑料回收[7]和太阳能收获[8],[9],[9],[10]中进行了研究。对于光伏,这可能是绕过太阳能光谱中与子频带光子相关的太阳能电池传输损失的一种有前途的方法[11]。计算表明,在理想情况下,UC可以提高单连接太阳能电池的理论上效率(Shockley-Queisser)极限从33%到48%[11]。有效的稀有地球[12],[13],[14]上转换器的外部转换器高达9.5%,外部UC量子产量(EUCQY),这是外部发射与入射光子的比率。稀有的稀土上转换器具有较高的近红外(NIR)Eucqy的表现最高的硅[14],[15]和钙钛矿太阳能电池[16]。在三价灯笼离子中,UC通过部分填充的4F壳中的辐射过渡发生。额外光子的激发态吸收(ESA)可以产生更高的激发态。然而,可以通过第一个激发态以第一个激发态的能量传递向上转换(ETU)来进行更有效的过程,尤其是在较低的激发能力密度下,如图1(a)。一个离子的能量被捐赠给附近的离子,将其推广到更高的亚稳态状态,而敏化剂的能量又回到基态。