块体金刚石的一个重要且特别有趣的应用领域是量子技术。超纯单晶 CVD 和 HPHT 金刚石晶体为承载带负电的氮空位 (NV − ) 中心提供了近乎理想的环境 [7],这是一种光致发光缺陷,可以作为量子比特运行,具有几乎无限的光稳定性。与 NV − 中心相关的电子自旋相关光致发光使其能够进行光学读出和初始化为已知状态。与 NV − 中心相关的物理学的发展推动了量子技术的进步,并促成了开创性的实验,例如量子计算 [8] 和量子通信的演示、[9] 在纳米尺寸体积中记录 NMR 光谱、[10] 活细胞中磁场的光学检测、[11] 和磁共振的光电片上检测。[12]
为了推进直接激光写入 (DLW) 的应用,打印结构的适应性至关重要,这促使人们转向打印由不同材料组成和/或可以根据需要部分或全部擦除的结构。然而,包含这些特征的大多数结构通常通过复杂的过程打印或需要苛刻的显影技术。本文介绍了一种用于 DLW 的独特光刻胶,它能够打印可通过暴露在黑暗中擦除的 3D 微结构。具体而言,基于光稳定动态材料的微结构在持续受到绿光照射时保持稳定,但一旦关闭光源就会降解。通过延时扫描电子显微镜深入分析了打印材料的降解和光稳定性。结果表明,这些光刻胶可用于赋予打印结构响应行为,并且至关重要的是,可用作临时锁定机制来控制移动结构特征的释放。
量子点(QD)正在下一代太阳能电池中探索,因为与传统的太阳能相比,它们可以吸收较宽的光长[1]。在展示技术中用于改善LCD屏幕的颜色和性能,它们会产生更明亮,更节能的屏幕,并启用量子计算作为可能的Qubits,即量子信息处理的基本单元[2,3]。功能化的QD可用于药物输送系统中,以将治疗剂传递到体内的特定靶标。QD也用于各种化学和生物传感器,因为它们对环境变化敏感[4]。它们还充当生物学和医学成像中的荧光标签[5,6]。它们的亮度,光稳定性和可调发射使它们非常适合监测和成像生物分子,细胞和组织。尽管有所有这些优点,但一些QD,尤其是那些含有重金属(例如镉)的QD会引起毒性问题[7]。基于镉的QD先前被认为对细胞有毒。CDTE QD增加了小鼠肝细胞和增强的反应性
据报道,垂直外部空腔中的高度稳定的二极管无环状液体染料激光。设计很简单(无需制造过程步骤,不需要流体电路),紧凑(〜cm尺寸)和具有成本效益。报道了18%的光学效率为18%,具有出色的光稳定性 - 在50 Hz处140万脉冲后,没有效率下降,该值与流动系统相当,并且远高于有机固态激光器可实现的值。我们表明,热效应在稳定性和该激光器的动力学上都是中心的。在不同的泵脉冲持续时间/重复速率上详细研究了激光堆积和关闭动力学;他们揭示了脉搏缩短,泵脉冲持续时间和重复速率增加,这被证明是由于热透镜衍射损耗引起的。此激光结构提供了一个非常方便,简单的平台,用于测试或收集解决方案可供处理的增益材料。
报道了一种高度稳定的垂直外腔二极管泵浦无循环液体染料激光器。该设计简单(无需制造工艺步骤,无流体回路)、紧凑(~ cm 大小)且经济高效。报道的光学效率为 18%,M² 为 1,具有出色的光稳定性——在 50 Hz 下 140 万次脉冲后效率没有下降,该值与流动系统相当,远高于有机固态激光器可实现的值。我们表明热效应是该激光器稳定性和动力学的核心。详细研究了不同泵浦脉冲持续时间/重复率的激光建立和关闭动力学;它们表明,随着泵浦脉冲持续时间和重复率的增加,脉冲缩短,这被证明是由于热透镜衍射损耗造成的。这种激光结构为测试或收获可溶液处理的增益材料提供了一个非常方便和简单的平台。
摘要减轻了CO 2排放,CO 2减少到多碳燃料或其他可用物质是一种吸引人但必不可少的方法。由于CO 2的减少是一种热力学上坡过程,因此只有当使用的能源具有可再生能源(例如太阳能)时,经济的CO 2固定才能实现。光催化CO 2还原是一个复杂的程序,因为它依赖催化剂设计,选择性,效率和光稳定性。光催化CO 2还原反应的能力受因子的影响,例如光催化剂的类型使用其带隙的能量,表面积和晶体结构。本综述讨论了光催化CO 2还原的动力学和热力学,并考虑了缺陷和杂质掺杂对光催化的参数的影响。该研究还集中于产品的选择性,即甲烷,甲醇,甲醛等。这项全面的综述提供了有关CO 2光量化光催化效率的发展和提高的见解,这有助于减少碳排放和更可持续的未来。
摘要。尺寸约束纳米颗粒的特定特征可有效地增强广泛的应用。工程师可以利用现象和相关的带隙来通过将光电特征纳入不同领域来打开其应用。在材料方面,像石墨烯这样的碳质纳米材料最近在研究人员中引起了很多兴趣。碳质材料类别特别有趣,因为它们具有独特的机械,化学,光学和电性能。石墨烯量子点(GQD)是碳质非物质的最新形式。GQD,并使用组创建复合材料或使用组。除了频带结构外,GQD具有不同应用的其他各种有利的功能特性。可调节的荧光,高量子效率 /量子确定性,化学稳定性提高,边缘效应,生物相容性,低毒性,光稳定性和水溶性是GQD的一些特征,这些特征对于各种应用都是可取的。
钙钛矿纳米晶体(NC)(例如用于量子应用的CSPBBR 3)的兴趣正在迅速提高,因为已经证明它们可以表现为非常有效的单个光子发射器。在这种情况下要解决的主要问题是它们在操作激发下的光稳定性。在本文中,我们对高度有效的钙钛矿纳米纸的光学和量子性质进行了完整分析,该纳米蛋白含有已建立的方法,该方法是第一次生产量子发射的方法,并证明可确保增加光合稳定性。这些发射器与强烈的光子抗挑战一起表现出减少的眨眼。非常明显的是,这些特征几乎不会被激发强度的增加远高于发射饱和水平。最后,我们第一次实现了单个钙钛矿纳米管与锥形操作的纳米纤维的耦合,以旨在实现紧凑的集成单光子源以实现未来的影响。
具有适当带隙的半导体粒子由于其价带已填满而导带为空,因此光催化效率最高。11二氧化钛 (TiO 2 ) 是光降解水中有机污染物最有效的半导体光催化剂,由于其无毒、化学惰性、光稳定性高以及生产成本低,在废水净化中显示出良好的应用前景。12–14 然而,TiO 2 的带隙能量大 (锐钛矿为 3.2 eV,金红石为 3.0 eV) ,不能吸收可见光,导致光生电子-空穴对快速复合,从而导致光催化效率低下。7因此,研究人员目前正致力于开发有效的方法来克服与电子-空穴对复合相关的问题,特别是在不使用强还原剂的情况下。 15 其中一条途径是合成具有不同特性的新型半导体异质结构体系,与单个元件相比,它们可以促进电荷分离、抑制电荷复合、拓宽光吸收的光谱范围。16,17
荧光纳米颗粒(NP)已证明在生物分析和生物成像中使用了吸引力。1,2与传统的分子标签相比,NP可以具有许多优势,包括高度提高亮度和增强的光稳定性。NP的另一个关键优势是,发射材料受到保护,免受使光学特性对复杂生物学环境不敏感的环境。通常,NP在生物系统中也显示出低倾向或定位的倾向。受这些潜在优势的动机,已经报道了许多不同类型的纳米颗粒。以非常一般的方式,可以将它们分为基于无机的或有机的,其中无机NP在早期就更具统治性。无机纳米颗粒中有许多变化3,4,包括众所周知的量子点(QDS)5 - 8和UpConversion NP。9,10荧光NP,其中来自有机分子和材料的吸收和发射茎包括基于分子染料(纯或嵌入在基质材料中)的NPS,11种共轭聚合物,12,13和无态碳材料(碳核心)。14,15