摘要:钻石中氮呈(NV)中心的电荷状态是下一代量子传感,通信和计算的先决条件。在这里,我们使用声子辅助的反stokes激发来实现NV 0和NV-状态之间的可逆转换。在这种情况下,我们观察到具有寿命长达数十秒钟的NV-中心的两个衰减过程。通过研究NV-状态的光谱结构演化的动力学,我们发现NV-中心的光谱结构是通过反stokes激发的电荷状态过渡过程调节的。我们提出的主要原因是由NV-的电离产生的局部电场,它改变了颜色中心的辐射环境。我们的结果可能提供了一种控制氮 - 视牙中心的电荷状态的替代方法。关键字:钻石,电荷状态控制,声子辅助上转换,量子光学■简介
识别电子,自旋和晶格自由度之间非平衡能量转移机制的微观性质对于理解超快现象(例如操纵飞秒时间表上的磁性)至关重要。在这里,我们使用时间和角度分辨的光发射光谱法可以超越经常使用的集合平均视图,从而在Quasiparticle温度下进行的非平衡动力学视图。我们显示的铁磁Ni表明,非平衡电子和自旋动力学表现出明显的电子动量变化,而磁交换相互作用仍然是各向同性的。这种高光是晶格介导的散射过程的影响,并为揭开旋转晶格角动量转移的仍然难以捉摸的显微镜机理打开了途径。
图 2:金刚石在双层 (a) 和多层 (b) 薄膜厚度方向上的热导率,从薄膜底部向上 (从薄到厚,虚线),从顶部向下 (从厚到薄,实线)。模型使用散射受限建模 (粗蓝线和虚线,无方向差异) 和受限声子群体模型 (红线和虚线) 展示。自上而下,两种建模方法匹配。然而,自下而上,受限声子模型导致厚膜热导率有限,因为入射声子群体中缺乏长波声子。这导致热导率的显著差异和较大的热整流效应。为了阐明双层和多层配置,插图中提供了带有箭头指示热流方向的卡通图。
完整作者列表: Oliver, Sean;乔治梅森大学,物理和天文系;乔治梅森大学,量子材料中心 Fox, Joshua;宾夕法尼亚州立大学,电子材料与设备系,应用研究实验室;宾夕法尼亚州立大学,二维晶体联盟,材料研究所 Hashemi, Arsalan;阿尔托大学,应用物理系 Singh, Akshay;麻省理工学院,材料科学与工程系;印度科学研究所,物理系 Cavalero, Randal;宾夕法尼亚州立大学,电子材料与设备系,应用研究实验室;宾夕法尼亚州立大学,二维晶体联盟,材料研究所 Yee, Sam;乔治梅森大学,物理和天文系;乔治梅森大学,量子材料中心 Snyder, David;宾夕法尼亚州立大学,电子材料与设备系,应用研究实验室;宾夕法尼亚州立大学,二维晶体联盟,材料研究所 Jaramillo, Rafael;麻省理工学院,材料科学与工程系 Komsa, Hannu-Pekka;Aalto-yliopisto,应用物理系;奥卢大学,微电子研究部 Vora, Patrick;乔治梅森大学,物理与天文系;乔治梅森大学,量子材料中心
1.1光声成像,有一些密切相关但不同的成像方式在光声成像的标题下。所有人都利用光声效应,这是当充分短的光脉冲被弹性材料吸收并随后被热化时,吸收位点将充当声脉冲的来源。1 - 3中,在所有变体中,光脉冲都针对正在研究的软生物组织,并在组织表面测量所得的声脉冲。从声脉冲的测量值中,可以形成吸收光的图像。这是光声图像。光声显微镜与光声断层扫描的不同之类的方式不同,以收集数据并形成图像。在光学显微镜中,光束或声学探测器都被牢固地聚焦并横跨组织表面扫描。1,4由于焦点引起的定位,可以直接从测量的声学时间序列中形成图像。确实,正是聚焦的紧密性决定了图像的分辨率。(源或检测器通常是栅格扫描的事实不是使显微镜的原因;一系列集中的来源或检测器也可以使用。)是释放的 - 实际上,照明的布置使整个利益区域充满光 - 并且一系列未加注(或至少不是紧密的集中)探测器可用于记录产生的声学时间序列。1,2因为光声源可以分布在整个组织中,并且每个时间序列都可以包含来自任何地方的信号(因为检测器没有重点),因此与显微镜相比,数据和源之间的连接更为复杂,并且必须使用图像重建算法来形成图像。光声断层扫描,而不是显微镜,是本综述的主要关注点,尽管所述的组织光学功能将适用于浊度介质中的所有光声成像方法。
1.1光声成像,有一些密切相关但不同的成像方式在光声成像的标题下。所有人都利用光声效应,这是当充分短的光脉冲被弹性材料吸收并随后被热化时,吸收位点将充当声脉冲的来源。1 - 3中,在所有变体中,光脉冲都针对正在研究的软生物组织,并在组织表面测量所得的声脉冲。从声脉冲的测量值中,可以形成吸收光的图像。这是光声图像。光声显微镜与光声断层扫描的不同之类的方式不同,以收集数据并形成图像。在光学显微镜中,光束或声学探测器都被牢固地聚焦并横跨组织表面扫描。1,4由于焦点引起的定位,可以直接从测量的声学时间序列中形成图像。确实,正是聚焦的紧密性决定了图像的分辨率。(源或检测器通常是栅格扫描的事实不是使显微镜的原因;一系列集中的来源或检测器也可以使用。)是释放的 - 实际上,照明的布置使整个利益区域充满光 - 并且一系列未加注(或至少不是紧密的集中)探测器可用于记录产生的声学时间序列。1,2因为光声源可以分布在整个组织中,并且每个时间序列都可以包含来自任何地方的信号(因为检测器没有重点),因此与显微镜相比,数据和源之间的连接更为复杂,并且必须使用图像重建算法来形成图像。光声断层扫描,而不是显微镜,是本综述的主要关注点,尽管所述的组织光学功能将适用于浊度介质中的所有光声成像方法。
本文档是公认的手稿版本的已发表作品,该作品以Nano Letters的最终形式出现,版权所有©2022 American Chemical Society,在出版商的同行评审和技术编辑之后。要访问最终编辑和发布的工作,请参见https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2C03427。
声辐射力 (ARF) 是由声波产生的稳定力,是实现微物体操作的一种便捷方式,例如微样本分离 [1-3] 和富集 [4]、细胞分选 [5,6] 和单细胞操作 [7]。与使用时间周期声场相比,使用脉冲和波列等瞬态激励可以实现更精确的操作 [1-7]。首先,脉冲声操作受瑞利声流的干扰较小 [8,9],因为辐射力比声流建立得快得多 [10,11]。其次,使用声波包可以定位声干涉图样,从而控制声捕获区域的空间范围 [12]。事实上,驻波比行波施加了大得多的辐射力(在小颗粒极限内),激光制导声镊(LGAT)[13] 利用这种干涉原理,创造了一种混合辐射力景观,该景观将高振幅压电声场(强,Z 场)和光图案光生声场(弱,L 场)耦合在一起。混合场保留了 L 场的空间信息和 Z 场的强度。
癌症是全球主要死亡原因之一,根据世界卫生组织的数据,2020 年报告的死亡病例接近 1000 万 [1]。在各种癌症治疗方式中,化疗通常用作主要治疗或在其他主要治疗(如手术)之后/之前进行,后者被称为辅助疗法和新辅助疗法。根据恶性程度和细胞毒药物的疗效等多种因素,化疗可以发挥不同的作用,如治愈癌症并抑制复发、在无法完全治愈时控制癌症以延长患者生存期、缓解症状以改善患者的生活质量 [2]。化疗通过干扰细胞周期的阶段来抑制癌细胞的生长和增殖。细胞毒化疗针对所有快速生长的细胞,包括正常细胞和恶性细胞,这会导致许多副作用,如脱发、恶心、呕吐和各种器官功能障碍。此外,肿瘤可能在治疗前就对化疗药物产生内在耐药性,也可能在治疗后获得耐药性,从而使药物无效。耐药性被认为是 90% 以上转移性癌症患者治疗失败的主要原因 [3]。临床上避免耐药性的一种方法是使用化疗药物鸡尾酒疗法,例如用于治疗霍奇金淋巴瘤的氮芥、长春新碱、甲基苄肼和泼尼松 (MOPP) 组合 [4];环磷酰胺、
光声成像 (PAI) 是一种非侵入性混合成像方式,可提供丰富的光学对比度和高深度分辨率比的深层组织成像。体内存在的内源性发色团(如血红蛋白、脂质、黑色素等)由于在某些光学窗口具有强光吸收性而提供强大的光声对比度。为了进一步提高 PAI 的性能,研究人员开发了几种外源性造影剂,如金属纳米粒子、碳基纳米材料、量子点、有机小分子、半导体聚合物纳米粒子等。这些外源性造影剂不仅有助于提高成像对比度,而且还使靶向分子成像成为可能。在这篇评论文章中,我们首先讨论了具有内源性造影机制的最先进的 PAI 技术。然后,我们概述了用于体内成像应用的外源性光声造影剂的最新进展。最后,我们介绍了现有 PA 造影剂的优缺点以及基于造影剂的 PAI 在生物医学应用中的未来挑战。