Relation between Excitation Power Density and Er3+ Doping Yielding the Highest Absolute Upconversion Quantum Yield

The upconversion quantum yield (UCQY) is one of the most significant parameters for upconverter materials. A high UCQY is essential for a succesful integration of upconversion in many applications, such as harvesting of the solar radiation. However, little is known about which doping level of the rare-earth ions yields the highest UCQY in the different host lattices and what are the underlying causes. Here, we investigate which Er3+ doping yields the highest UCQY in the host lattices β-NaYF4 and Gd2O2S under 4I15/2 → 4I13/2 excitation. We show for both host lattices that the optimum Er3+ doping is not fixed and it actually decreases as the irradiance of the excitation increases. To find the optimum Er3+ doping for a given irradiance, we determined the peak position of the internal UCQY as a function of the average Er−Er distance. For this purpose, we used a fit on experimental data, where the average Er−Er distance was calculated from the Er3+ doping of the upconverter samples and the lattice parameters of the host materials. We observe optimum average Er−Er distances for the host lattices β-NaYF4 and Gd2O2S with differences <14% at the same irradiance levels, whereas the optimum Er3+ doping are around 2× higher for β-NaYF4 than for Gd2O2S. Estimations by extrapolation to higher irradiances indicate that the optimum average Er−Er distance converges to values around 0.88 and 0.83 nm for β-NaYF4 and Gd2O2S, respectively. Our findings point to a fundamental relationship and focusing on the average distance between the active rare-earth ions might be a very efficient way to optimize the doping of rare-earth ions with regard to the highest achievable UCQY.

A Cruciform Electron Donor-Acceptor Semiconductor with Solid-State Red Emission: 1D/2D Optical Waveguides and Highly Sensitive/Selective Detection of H2S Gas

In this paper, a new cruciform donor–acceptor molecule 2,2'-((5,5'-(3,7-dicyano-2,6-bis(dihexylamino)benzo[1,2-b:4,5-b']difuran-4,8-diyl)bis(thiophene-5,2-diyl))bis (methanylylidene))dimalononitrile (BDFTM) is reported. The compound exhibits both remarkable solid-state red emission and p-type semiconducting behavior. The dual functions of BDFTM are ascribed to its unique crystal structure, in which there are no intermolecular face-to-face π–π interactions, but the molecules are associated by intermolecular CN…π and H-bonding interactions. Firstly, BDFTM exhibits aggregation-induced emission; that is, in solution, it is almost non-emissive but becomes significantly fluorescent after aggregation. The emission quantum yield and average lifetime are measured to be 0.16 and 2.02 ns, respectively. Crystalline microrods and microplates of BDFTM show typical optical waveguiding behaviors with a rather low optical loss coefficient. Moreover, microplates of BDFTM can function as planar optical microcavities which can confine the emitted photons by the reflection at the crystal edges. Thin films show an air-stable p-type semiconducting property with a hole mobility up to 0.0015 cm2V−1s−1. Notably, an OFET with a thin film of BDFTM is successfully utilized for highly sensitive and selective detection of H2S gas (down to ppb levels).

Liulin silicon semiconductor spectrometers as cosmic ray monitors at the high mountain observatories Jungfraujoch and Lomnický stit

Currently, most cosmic ray data are obtained by detectors on satellites, aircraft, high-altitude balloons and ground (neutron monitors). In our work, we examined whether Liulin semiconductor spectrometers (simple silicon planar diode detectors with spectrometric properties) located at high mountain observatories could contribute new information to the monitoring of cosmic rays by analyzing data from selected solar events between 2005 and 2013. The decision thresholds and detection limits of these detectors placed at Jungfraujoch (Switzerland; 3475 m a.s.l.; vertical cut-off rigidity 4.5 GV) and Lomnicky stıt (Slovakia; 2633 m a.s.l.; vertical cut-off rigidity 3.84 GV) highmountain observatories were determined. The data showed that only the strongest variations of the cosmic ray flux in this period were detectable. The main limitation in the performance of these detectors is their small sensitive volume and low sensitivity of the PIN photodiode to neutrons.

Nitrogen-Doping in ZnO via Combustion Synthesis?

We report the synthesis and characterization of colored ZnO-based powders via solution combustion reaction of urea and zinc nitrate hexahydrate in varying molar ratios between 1:1 and 10:1. Among other techniques, we employ X-ray diffraction, nuclear magnetic resonance, and Raman spectroscopy to characterize the products. Within a narrow range of reactant ratios, we reproducibly find an unidentified, crystalline precursor phase related to isocyanuric acid next to ZnO. Finally, we complement our investigations by performing Prompt Gamma Activation Analysis (PGAA) on selected products in order to directly determine elemental bulk compositions and compare these with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements. Our data show traces of nitrogen mainly on the surface of the particles, and thus we question the solution combustion method as a reliable synthesis toward N-doped ZnO. Furthermore, we exclude nitrogen as being responsible for the appearance of the four controversially discussed Raman bands superimposed onto the spectrum of pure ZnO (at 275, 510, 582, and 643 cm–1) and show that the combination of PGAA and XPS is an excellent and complementary method to obtain information about the distribution of the elements in question.

Natación : ¿Pulverización de récords o doping tecnológico?

Más allá del conjunto de condiciones naturales, horas entrenamiento, esfuerzo y pasión por el deporte que se deben tener para ser un deportista de elite; la tecnología lentamente ha empezado a ocupar un papel fundamental en el deporte. En el caso de la natación, vemos en la actualidad que sin ayuda de la tecnología es impensado entrar en el selecto grupo de medallistas olímpicos y mundiales. Pero ¿cuáles son esos avances tecnológicos que han provocado un vuelco categórico en el desarrollo del nadador y su posterior desempeño en una competencia? El presente trabajo trata de ubicarnos en la real dimensión de la relación inevitable que une la natación con el avance de la tecnología. Relación a la que no nos podemos oponer al alcanzar el alto rendimiento. La infraestructura de las nuevas piletas de natación, la biomecánica y los nuevos trajes, entre otros; nos ayudaran a entender las razones por las cuales varios records mundiales han sido literalmente destruidos en los últimos años. Pretendo de esta manera, nombrar varios factores que benefician al nadador, y profundizar en los diversos factores tecnológicos que lo ayudan a cumplir objetivos, tal vez antes impensados; poniendo el foco principalmente en los trajes de natación, de los cuales intentare realizar un análisis pormenorizado

Natación : ¿Pulverización de récords o doping tecnológico?

Más allá del conjunto de condiciones naturales, horas entrenamiento, esfuerzo y pasión por el deporte que se deben tener para ser un deportista de elite; la tecnología lentamente ha empezado a ocupar un papel fundamental en el deporte. En el caso de la natación, vemos en la actualidad que sin ayuda de la tecnología es impensado entrar en el selecto grupo de medallistas olímpicos y mundiales. Pero ¿cuáles son esos avances tecnológicos que han provocado un vuelco categórico en el desarrollo del nadador y su posterior desempeño en una competencia? El presente trabajo trata de ubicarnos en la real dimensión de la relación inevitable que une la natación con el avance de la tecnología. Relación a la que no nos podemos oponer al alcanzar el alto rendimiento. La infraestructura de las nuevas piletas de natación, la biomecánica y los nuevos trajes, entre otros; nos ayudaran a entender las razones por las cuales varios records mundiales han sido literalmente destruidos en los últimos años. Pretendo de esta manera, nombrar varios factores que benefician al nadador, y profundizar en los diversos factores tecnológicos que lo ayudan a cumplir objetivos, tal vez antes impensados; poniendo el foco principalmente en los trajes de natación, de los cuales intentare realizar un análisis pormenorizado

Natación : ¿Pulverización de récords o doping tecnológico?

Más allá del conjunto de condiciones naturales, horas entrenamiento, esfuerzo y pasión por el deporte que se deben tener para ser un deportista de elite; la tecnología lentamente ha empezado a ocupar un papel fundamental en el deporte. En el caso de la natación, vemos en la actualidad que sin ayuda de la tecnología es impensado entrar en el selecto grupo de medallistas olímpicos y mundiales. Pero ¿cuáles son esos avances tecnológicos que han provocado un vuelco categórico en el desarrollo del nadador y su posterior desempeño en una competencia? El presente trabajo trata de ubicarnos en la real dimensión de la relación inevitable que une la natación con el avance de la tecnología. Relación a la que no nos podemos oponer al alcanzar el alto rendimiento. La infraestructura de las nuevas piletas de natación, la biomecánica y los nuevos trajes, entre otros; nos ayudaran a entender las razones por las cuales varios records mundiales han sido literalmente destruidos en los últimos años. Pretendo de esta manera, nombrar varios factores que benefician al nadador, y profundizar en los diversos factores tecnológicos que lo ayudan a cumplir objetivos, tal vez antes impensados; poniendo el foco principalmente en los trajes de natación, de los cuales intentare realizar un análisis pormenorizado