Growth of highly sensitive thermoluminescent crystal alpha-Al2O3 : C by the temperature gradient technique

In this work, an alpha-Al2O3:C crystal with highly sensitive thermoluminescence was directly grown by the temperature gradient technique (TGT) using Al2O3 and graphite powders as raw materials. The optical and luminescent properties and the dosimetric characteristics of the crystal were investigated. An as-grown alpha-Al2O3:C crystal shows a single glow peak at 462 K and a blue emission peak at 415 nm. The thermoluminescence (TL) response of the crystal shows a linear-sublinear-saturation characteristic. In the dose range from 5 x 10(-6) to 10Gy, the alpha-Al2O3:C crystal shows excellent linearity, and saturation was observed at about 30Gy. The sensitivity of the crystal decreases as the heating rate increases. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Influence of carbon on the thermoluminescence and optically stimulated luminescence of α -Al2O3:C crystals

alpha-Al2O3:C crystal shows excellent thermoluminescence (TL) and optically stimulated luminescence (OSL) properties but the real role carbon plays in this crystal is still not clearly understood so far. In this work, alpha-Al2O3:C crystal doping with different amounts of carbon were grown by the temperature gradient technique, and TL and OSL properties of as-grown crystals were investigated. Additionally, a mechanism was proposed to explain the role of carbon in forming the TL and OSL properties of alpha-Al2O3:C. TL and OSL intensities of as-grown crystals increase with the increasing amount of carbon doping in the crystal, but no shift is found in the glow peak location at 465 K. As the amount of carbon doping in the crystals decreases, OSL decay rate becomes faster. With the increase in heating rate, the integral TL response of as-grown crystals decreases and glow peak shifts to higher temperatures. TL response decrease rate increases with the increasing amount of carbon doping in the crystals. All the TL and OSL response curves of as-grown crystals show linear-sublinear-saturation characteristic, and OSL dose response exhibits higher sensitivity and wider linear dose range than that of TL. The crystal doping with 5000 ppm carbon shows the best dosimetric properties. Carbon plays the role of a dopant in alpha-Al2O3:C crystal and four-valent carbon anions replace the two-valent anions of oxygen during the crystal growth process, and large amounts of oxygen vacancies were formed, which corresponds to the high absorption coefficient of F and F+ centers in the crystals.

镱、钠共掺的氟化钙晶体在1050nm的可饱和吸收作用

通过在稳定连续波运转的Yb:YAG激光器中插入不同掺杂浓度的新型钠、镱共掺的氟化钙晶体的对比性实验,证明了镱、钠共掺的氟化钙晶体在1050nm具有明显的可饱和吸收作用,从而解释了该晶体作为增益介质在该波段总是趋于自调Q运转的原因.Yb3+离子是该晶体可饱和吸收作用的主要因素,但是共掺入适当的Na离子可以明显改善晶体的调Q效果.优化共掺镱、钠离子的浓度和比例后的氟化钙晶体能够作为1050nm波段激光器的被动Q开关.

Study of thin-film SO2 gas sensors by photometric and ellipsometric methods

Pt-, Pd-, and Zr-doped SnO2 thin films and dopant-free VOx films were fabricated by planar magnetron sputtering. Tests for sensitivity to SO2 for all samples were conducted at 180 degreesC, and the sensitivities were investigated ex situ with photometric and ellipsometric methods at room temperature. It was found that the optical sensitivities as well as the sensitive wavelength region for SnO2 films could be tuned by doping. The Pd-doped SnO2 films had good sensitivity in the visible range, and the Zr-doped in the near IR. The dominant sensitive wavelength region for VOx films fell into the visible range, and the ratio of the sensitivity in the visible to that in the near IR increased with O-2/Ar in the depositing atmosphere. (C) 2001 society of Photo-Optical instrumentation Engineers .

Propriedades ópticas do Mn2+ em sistemas Mg-Si-O

O objetivo deste trabalho foi investigar amostras do tipo MgSiO dopadas com 1,0% e 5,0% de Mn2+, obtidas em temperatura ambiente que luminesceram na faixa do vermelho. As amostras foram produzidas por reação de estado sólido sob alta temperatura e caracterizadas e pelo método de difração de raios X. Para análise das características físicas presentes na amostra após a dopagem, usamos a espectroscopia de fotoluminescência. Através da teoria do campo cristalino, dos espectros de luminescência e excitação e com a ajuda do diagrama e das matrizes de Tanabe-Sugano, foi possível identificar as luminescências, os níveis de energia excitados, os parâmetros de energia do campo cristalino, os parâmetros de Racah e a simetria do sítio ocupado por Mn2+.

Identificação da formação de titanato de bário a partir de mistura reacional calcinada em diferentes temperaturas via difração de raios X, espectroscopia fotoacústica e análise térmica

Os materiais ferroelétricos têm sido utilizados em muitas áreas da tecnologia e da ciência, pois possuem um grande número de aplicações, como: sensores; transdutores; capacitores; dispositivos ópticos; dentre outras. A busca por novos materiais cerâmicos ferroelétricos tem sido grande. Um dos materiais cerâmicos ferroelétricos mais estudados é o titanato de bário (BT). São vários os métodos de produção e caracterização do titanato de bário. Neste trabalho, pós cerâmicos de titanato de bário foram obtidos por reação do estado sólido a partir de misturas reacionais calcinadas em diferentes temperaturas entre 400C e 900C. Foram três as misturas reacionais: não dopadas; dopadas com 1%; e dopadas com 5% de dióxido de cério (CeO2). A identificação da formação do BT, nos pós cerâmicos produzidos, foi feita a partir de três técnicas de caracterização: difração de raios X (DRX); espectroscopia fotoacústica (PAS); e técnicas de análise térmica. Com a técnica DRX, difratogramas mostraram que a plena formação do titanato de bário ocorreu a partir da temperatura de calcinação de 700C. Para a amostra não dopada com cério e calcinada a 800C, houve deslocamento de todos os picos de difração. Nas amostras dopadas com dióxido de cério houve deslocamento de todos os picos de difração, em relação as amostras não dopadas. Observou-se também que nas amostras dopadas com 5% de CeO2, e calcinadas a 700C e 800C, resíduos de dióxido de cério foram observados nos difratogramas. Com a técnica PAS, espectros de absorção foram obtidos. Foi possível observar uma grande diferença de absorção da amostra calcinada a 600 e 630C, indicando a formação do titanato de bário a partir da temperatura de 630C, nas amostras sem a dopagem dióxido de cério. Houve um alargamento nas bandas de absorção a partir da temperatura de 600C, quando o dióxido de cério entrou na matriz. Foi também possível determinar as energias de band-gap das amostras utilizando o método de Tauc. Com as técnicas de análise térmica, em especial através da técnica termogravimétrica (TG/DTG), foi comprovado que até 400C não havia formação de titanato de bário. Visto que nesta temperatura de calcinação houve a maior perda de massa durante a rampa de aquecimento. O início da formação do titanato de bário foi observado a partir da temperatura de calcinação de 500C, assim como nas técnicas DRX e PAS. Portanto, com os resultados apresentados, foi demonstrada a identificação da formação do titanato de bário nas misturas reacionais calcinadas, com auxílio das potencialidades das três técnicas utilizadas.

Sínteses e caracterizações de TiO2 puro, dopado e co-dopado pelo método sol-gel e suas atividades fotocatalíticas

Nanopartículas de dióxido de titânio vêm sendo extensamente empregadas como fotocatalisa-dores, já que são eficientes na degradação de diversos poluentes. Visando a obtenção de titâ-nias com diferentes propriedades, realizaram-se sínteses através do método sol-gel, a partir da hidrólise do tetraisopropóxido de titânio (IV) TIPP e seguindo-se os princípios da Química Verde, dispensando-se temperaturas e pressões elevadas. Foi estudada a influência de dife-rentes parâmetros, como: pH, solvente, razão molar álcool/TIPP e ordem de adição dos rea-gentes. Foram obtidas titânias na forma cristalina anatásio, nanométricas, com elevadas áreas superficiais específicas e predominantemente mesoporosas. Visando-se obter titânias com melhores propriedades óticas, isto é, capazes de sofrer a fotoativação pela luz visível, foram sintetizadas titânias dopadas e co-dopadas com os metais ferro e rutênio (Fe3+ e Ru3+) e o a-metal N (N3). A síntese desses materiais também foi realizada através do método sol-gel, sendo a dopagem realizada durante o processo de hidrólise. As amostras foram caracterizadas na forma de pó por difração de raios-X, adsorção-dessorção de nitrogênio, microscopia ele-trônica de varredura e espectroscopia de refletância difusa no UV-Visível. A titânia pura a-presentou como única fase cristalina o anatásio, quando calcinada até 400 C, com a presença de traços de brookita. A partir de 600 C, observou-se o aparecimento da fase rutilo, que em 900C foi a única fase encontrada na titânia. A dopagem com Ru3+dificultou a transformação de fase anatásio para rutilo, ao contrário da dopagem com Fe3+. O processo de co-dopagem acelerou a formação de rutilo, que se apresentou como única fase nas amostras calcinadas a 600 C. As titânias dopadas apresentaram uma leve diminuição na energia de bandgap, sendo os dopantes capazes de deslocar a absorção para o vermelho. Foram realizados testes fotoca-talíticos visando à degradação do azocorante Reactive Yellow 145 com lâmpada de vapor de mercúrio de 125 W a fim de se comparar as atividades fotocatalíticas das titânias puras, dopa-das e co-dopadas, calcinadas a 300C. De todas as titânias sintetizadas, a titânia pura foi a que melhor degradou o corante, tendo um desempenho semelhante ao do TiO2 P25, da Evo-nik

Simulador MATLAB para Sistemas Ópticos WDM Amplificados.

Neste trabalho é apresentado um simulador MATLAB para sistemas ópticos WDM amplificados baseado na solução das equações não lineares de Schrödinger acopladas, pelo método de Fourier de passo alternado. Este simulador permite o estudo da propagação de pulsos em fibras ópticas, considerando dispersão cromática, efeitos não lineares como automodulação de fase e modulação de fase cruzada e atenuação, prevendo também o emprego de amplificadores ópticos a fibra dopada com Érbio (EDFAs). Através de simulações numéricas, foi explorada a técnica de otimização do posicionamento de um EDFA ao longo de um enlace óptico, sem repetidores, que objetiva a redução dos custos de implantação de sistemas ópticos, seja pela diminuição da potência do transmissor ou pela relaxação da exigência de sensibilidade do receptor. Além disto, pode favorecer um aumento na capacidade do sistema, através do aumento do alcance ou da taxa de transmissão. A concordância dos resultados obtidos com os disponíveis na literatura confirmam a validade da técnica, bem como a versatilidade e robustez do simulador desenvolvido.

A study of frequency response in silicon heterojunction bipolar transistors with amorphous silicon emitters

A detailed physical model of amorphous silicon (aSi:H) is incorporated into a twodimensional device simulator to examine the frequency response limits of silicon heterojunction bipolar transistors (HBT's) with aSi:H emitters. The cutoff frequency is severely limited by the transit time in the emitter space charge region, due to the low electron drift mobility in aSi:H, to 98 MHz which compares poorly with the 37 GHz obtained for a silicon homojunction bipolar transistor with the same device structure. The effects of the amorphous heteroemitter material parameters (doping, electron drift mobility, defect density and interface state density) on frequency response are then examined to find the requirements for an amorphous heteroemitter material such that the HBT has better frequency response than the equivalent homojunction bipolar transistor. We find that an electron drift mobility of at least 100 cnr'V"'"1 is required in the amorphous heteroemitter and at a heteroemitter drift mobility of 350 cm2 · V1· s1 and heteroemitter doping of 5×1017 cm3, a maximum cutoff frequency of 52 GHz can be expected. © 1996 IEEE.

Fabrication of diamond based schottky barrier diodes with oxide ramp termination

The paper's goal is the first demonstration of the fabrication of high power Schottky diodes on synthetic diamond using oxide ramp termination. In order to allow full activated impurities at room temperature and a high hole mobility a low boron doping of the drift layer is employed. Several aspects of the manufacturing technology are presented. A termination with a small ramp angle can be obtained using only RIE technique due to diamond wafer nonuniformity (roughness). Experimental forward and reverse characteristics measured on diamond diodes are also included. © 2007 IEEE.

First-principles prediction of doped graphane as a high-temperature electron-phonon superconductor.

We predict by first-principles calculations that p-doped graphane is an electron-phonon superconductor with a critical temperature above the boiling point of liquid nitrogen. The unique strength of the chemical bonds between carbon atoms and the large density of electronic states at the Fermi energy arising from the reduced dimensionality give rise to a giant Kohn anomaly in the optical phonon dispersions and push the superconducting critical temperature above 90 K. As evidence of graphane was recently reported, and doping of related materials such as graphene, diamond, and carbon nanostructures is well established, superconducting graphane may be feasible.

稀土元素生物效应的蛋白质组学研究

蛋白质组学是研究细胞内全部蛋白的动态表达及其相互关系的新兴学科，是功能基因组学研究的重要组成部分和战略制高点，广泛应用于生命科学的各个领域，研究对象涵盖微生物、动物和植物等。 　　稀土元素（rare earth elements），亦称镧系元素（lanthanides），是性质相似的15种金属元素。随着稀土元素在工业、农牧业和医疗等领域的应用日益深入，它们对生物体的作用机制亟待研究。生物固氮作用为生命世界提供75%的绿色氮源，根瘤菌是重要的固氮微生物，具有基因组结构简单、培养周期短等特点。酿酒酵母是与人类关系最密切的一种酵母，不仅因为传统上其用于制作食品及酿酒，而且是现代分子生物学和细胞生物学中的真核模式生物。为了全面地了解稀土元素对细胞的作用，我们运用高分辨率的蛋白质双向电泳分离技术和高通量的蛋白质质谱分析手段以及生物信息学等方法，分析了稀土元素钆（Gadolinium，Gd）在原核生物费氏中华根瘤菌（Sinorhizobium fredii）USDA205和真核生物酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）YM4271的生物效应。 　　结果表明，经1mM Gd(NO3)3处理12小时后，费氏中华根瘤菌USDA205中 22个蛋白质表达有差异。这些蛋白质可根据功能分为8类，包括转运蛋白、胁迫相关蛋白、代谢相关蛋白等。其中13个蛋白质表达量增加，9个蛋白质表达量下降。膜蛋白在差异蛋白中占有很大比重。另外，我们分析了不同浓度的钆处理后蛋白质表达的变化情况，发现蛋白质组的变化是与处理浓度密切相关的。研究中还发现同种浓度的钆与另一种稀土元素铒（Erbium，Er）相比，离子半径较小的铒离子对根瘤菌的抑制作用更加明显。 　　比较不同浓度的钆对酿酒酵母YM4271的影响，发现酵母对稀土元素的反应不及根瘤菌敏感，对数生长初期的酵母经钆处理12小时或24小时后均无显著变化。 　　本研究首次用蛋白质组学的方法研究稀土元素对微生物的作用，鉴定了一些有价值的蛋白质，并得到了它们的表达特点和相关数据，为更好地理解稀土元素的生物效应提供了有力的分子生物学证据。 　　

Low power all-optical switch in a passive InGaAsP multiple quantum well waveguide

We demonstrate the use of resonant bandfilling nonlinearity in an InGaAsP/InGaAsP Multiple Quantum Well (MQW) waveguide due to photogenerated carriers to obtain switching at pulse powers, which can readily be obtained from an erbium amplified diode laser source. In order to produce gating a polarisation rotation gate was used, which relies on an asymmetry in the nonlinear refraction on the principle axes of the waveguide.

Bonding regimes of nitrogen in amorphous carbon

Nitrogen can have numerous effects on diamond-like carbon: it can dope, it can form the hypothetical superhard compound C3N4, or it can create fullerene-like bonding structures. We studied amorphous carbon nitrogen films deposited by a filtered cathodic vacuum arc as a function of nitrogen content, ion energy and deposition temperature. The incorporation of nitrogen from 10-2 to 10 at% was measured by secondary ion mass spectrometry and elastic recoil detection analysis and was found to vary slightly sublinearly with N2 partial pressure during deposition. In the doping regime from 0 to about 0.4% N, the conductivity changes while the sp3 content and optical gap remain constant. From 0.4 to approximately 10% N, existing sp2 sites condense into clusters and reduce the band gap. Nitrogen contents over 10% change the bonding from mainly sp3 to mainly sp2. Ion energies between 20 and 250 eV do not greatly modify this behaviour. Deposition at higher temperatures causes a sudden loss of sp3 bonding above about 150 °C. Raman spectroscopy and optical gap data show that existing sp2 sites begin to cluster below this temperature, and the clustering continues above this temperature. This transition is found to vary only weakly with nitrogen addition, for N contents below 10%.

Analytical model for the 3D-RESURF effect

This paper presents an analytical model for the determination of the basic breakdown properties of three-dimensional (3D)-RESURF/CoolMOS/super junction type structures. To account for the two-dimensional (2D) effect of the 3D-RESURF action, 2D models of the electric field distribution are developed. Based on these, expressions are derived for the breakdown voltage as a function of doping concentration and physical dimensions. In addition to cases where the drift regions are fully depleted, the model developed is also applicable to situations involving drift regions which are almost depleted. Accuracy of the analytical approach is verified by comparison with numerical results obtained from the MEDICI device simulator.