Electronic structure and optical signatures of semiconducting transition metal dichalcogenide nanosheets

CONSPECTUS: Two-dimensional (2D) crystals derived from transition metal dichalcogenides (TMDs) are intriguing materials that offer a unique platform to study fundamental physical phenomena as well as to explore development of novel devices. Semiconducting group 6 TMDs such as MoS2 and WSe2 are known for their large optical absorption coefficient and their potential for high efficiency photovoltaics and photodetectors. Monolayer sheets of these compounds are flexible, stretchable, and soft semiconductors with a direct band gap in contrast to their well-known bulk crystals that are rigid and hard indirect gap semiconductors. Recent intense research has been motivated by the distinct electrical, optical, and mechanical properties of these TMD crystals in the ultimate thickness regime. As a semiconductor with a band gap in the visible to near-IR frequencies, these 2D MX2 materials (M = Mo, W; X = S, Se) exhibit distinct excitonic absorption and emission features. In this Account, we discuss how optical spectroscopy of these materials allows investigation of their electronic properties and the relaxation dynamics of excitons. We first discuss the basic electronic structure of 2D TMDs highlighting the key features of the dispersion relation. With the help of theoretical calculations, we further discuss how photoluminescence energy of direct and indirect excitons provide a guide to understanding the evolution of the electronic structure as a function of the number of layers. We also highlight the behavior of the two competing conduction valleys and their role in the optical processes. Intercalation of group 6 TMDs by alkali metals results in the structural phase transformation with corresponding semiconductor-to-metal transition. Monolayer TMDs obtained by intercalation-assisted exfoliation retains the metastable metallic phase. Mild annealing, however, destabilizes the metastable phase and gradually restores the original semiconducting phase. Interestingly, the semiconducting 2H phase, metallic 1T phase, and a charge-density-wave-like 1T' phase can coexist within a single crystalline monolayer sheet. We further discuss the electronic properties of the restacked films of chemically exfoliated MoS2. Finally, we focus on the strong optical absorption and related exciton relaxation in monolayer and bilayer MX2. Monolayer MX2 absorbs as much as 30% of incident photons in the blue region of the visible light despite being atomically thin. This giant absorption is attributed to nesting of the conduction and valence bands, which leads to diversion of optical conductivity. We describe how the relaxation pathway of excitons depends strongly on the excitation energy. Excitation at the band nesting region is of unique significance because it leads to relaxation of electrons and holes with opposite momentum and spontaneous formation of indirect excitons.

On the temperature dependence of the absorption cross section for black holes in string theory

We study the low frequency absorption cross section of spherically symmetric nonextremal d-dimensional black holes. In the presence of α′ corrections, this quantity must have an explicit dependence on the Hawking temperature of the form 1/TH. This property of the low frequency absorption cross section is shared by the D1-D5 system from type IIB superstring theory already at the classical level, without α′ corrections. We apply our formula to the simplest example, the classical d-dimensional Reissner-Nordstr¨om solution, checking that the obtained formula for the cross section has a smooth extremal limit. We also apply it for a d-dimensional Tangherlini-like solution with α′3 corrections.

Absorption of scalars by nonextremal charged black holes in string theory

We analyze the low frequency absorption cross section of minimally coupled massless scalar fields by different kinds of charged static black holes in string theory, namely the D1–D5 system in d=5 and a four dimensional dyonic four-charged black hole. In each case we show that this cross section always has the form of some parameter of the solution divided by the black hole Hawking temperature. We also verify in each case that, despite its explicit temperature dependence, such quotient is finite in the extremal limit, giving a well defined cross section. We show that this precise explicit temperature dependence also arises in the same cross section for black holes with string \alpha' corrections: it is actually induced by them.

Novas funcionalidades para dispositivos médicos invasivos com imagem

Tese de Doutoramento em Engenharia Eletrónica e de Computadores.

O estudo da aplicação de acabamentos funcionais de barreira UV em fibras previamente ativadas por plasma

Tese de Doutoramento Engenharia Têxtil

Síntese e caracterização de nanopartículas vetorizadas para células tumorais com possível aplicação na entrega controlada de fármacos

Dissertação de mestrado em Química Medicinal

El polen como bioindicador del impacto de la radiación UV B sobre los agroecosistemas marginales y los ecosistemas naturales de la Provincia de Córdoba

El objetivo del plan propuesto es investigar la respuesta del sistema reproductivo de las plantas superiores a un posible incremento de la UV B sobre la superficie terrestre, relacionado con la depleción de la capa de Ozono estratosférico. Los ecosistemas frágiles se verían afectados en su biodiversidad y los agroecosistemas de las zonas marginales en su productividad, si el sistema reproductivo (representado en nuestra hipótesis por el polen, como la estructura más expuesta a la radiación solar en la fase progámica durante su traslado al estigma), respondiera con cambios fisiológicos o mutaciones genéticas al incremento de la UV B. Se recoge y almacena polen de las especies problema, se lo irradia desde un simulador solar que consta de una fuente artificial de UV (lámpara HP A 400 Philips) en una cámara refrigerada. Se analizan los parámetros seleccionados: supervivencia, funcionalidad, actividad mitocondrial, cantidad y calidad de las proteínas. Se cuantifica la dosis de UV B necesaria para producir distintos tipos de daño en las especies y variedades estudiadas.

Sustancias lipídicas y proteicas en semillas de dicotiledóneas Americanas

Se estudian mediante métodos clásicos y modernos las características físicas y químicas cuali y cuantitativas de semillas oleaginosas y potencialmente oleaginosas silvestres y cultivadas del centro y noreste de Argentina, como así también materiales de Bolivia, Perú y Ecuador. Las familias de plantas que se indagan son Apocináceas, Cactáseas, Curcubitáceas y Solanáceas. Se enfatizará en contenido de aceite, composiciones acídicas, esteroles, hidrocarburos, proteínas solubles y totales. Se estudian además algunos procesos oxidativos en los lípidos semiales. Para la resolución de los problemas se recurre a diferentes técnicas tales como extracción sólido-líquido, líquido-líquido, cromatografía CCD, CGL y HPLC, espectroscopía visible, UV, IR, RMN y EM. Los objetivos son realizar aportes a la fitoquímica y quimiotaxonomía utilizando componentes lipídicos y proteicos semiales. Los trabajos son continuación de una de nuestras líneas de investigación. Objetivos generales: Conocer las características de las fracciones saponificable e insaponificable de los aceites semiales, como así como también las proteínas totales y solubles de semillas de especies silvestres y cultivadas que crecen en Argentina y otros países de América. Objetivos específicos: -Conocer las características de los ácidos grasos enoicos y sus productos de oxidación. - Establecer mediante técnicas numéricas los balances y asociaciones que pueden originarse entre las muestras, utilizando como parámetros los acilglicéridos, composición acídica, esteroles, hidrocarburos, terpenoides, fracciones proteicas, características físicas de las semillas, etc., con finalidades fitoquímicas, quimiotaxonómicas y eventualmente su proyección como semillas potencialmente oleaginosas.

Estación Astronómica Polar J. L. Sersic

- El grupo IATE del Observatorio Astronómico Córdoba está desarrollando un proyecto observacional en el antártico, desde 1989, denominado ASTROLABEL. Las observaciones se realizan en Base Antártica Belgrano, a 78º S y 34º W, siendo el sitio más adecuado según la prospección hecha en las bases argentinas de actividad permanente. - Se pretende determinar cualitativamente la aptitud de la atmósfera polar para realizar observaciones astronómicas en el rango visible del espectro. Las especiales cirscunstancias de la región, como lo son su prolongado período de oscuridad invernal, la inexistencia de contaminación atmosférica y lumínica y los bajos niveles de humedad relativa, han despertado el interés de los investigadores. - Las tareas se desarrollan en convenio con el Instituto Antártico Argentino (IAA). Objetivos Se pretende determinar cualitativa y cuantitativamente las condiciones del cielo del lugar, para la ejecución de trabajos astronómicos de interés. (...) La disponibilidad de muchas horas de observación continuada hace posible el monitoreo de estrellas con una frecuencia de varias veces al día, lo que permitirá obtener su curva de luminosidad completa, sin interrumpir las observaciones por la salida del sol. Esta situación es la que permitirá la observación de Eta Carina, estrella que presenta bruscos y sorprendentes cambios en su luminosidad. Similar es el caso de las estrellas variables R Corona Borealis con cambios esporádicos, aunque de bajo valor en su brillo. Estas observaciones demandan de un monitoreo constante y con una frecuencia de al menos dos o tres veces diarias. Se pretende obtener una conclusión sobre la transparencia en el UV, cuando se produce la apertura de la depresión de ozono, para lo cual se obtendrá una correlación entre las mediciones de los índices de esa banda y las mediciones de ozono hechas en el lugar con medidores Brewer y EVA. También se tomarán datos con radiómetro de sol durante el verano.

Beitrag zur Absorption in flüssigkeitsbedüsten Wirbelschichten

Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2003

Epitaxial growth and properties of AlGaN-based UV-LEDs on Si(111) substrates

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2010

Vergleich verschiedener Kalibriersubstanzen für die kontinuierliche Messung organischer Kohlenstoffbelastung mittels UV-Sonde in Hamburger Fließgewässern

Die kontinuierliche UV-Messung mit der Tauchsonde in verschiedenen Messstationen des Hamburger Wassergütemessnetzes ist ein Indikator zur Bestimmung vieler organischer Kohlenstoffbelastungen eines Fließgewässers. Aus der fortlaufenden Datenerfassung ergibt sich ein deutliches Indiz auf Unstimmigkeiten in der Gewässerchemie. Diese Unstimmigkeit kann anthropogene oder natürliche Ursachen haben. Die Motivation dieser Arbeit liegt darin, einen geeigneten Analyten zu finden. Dieser soll in verschiedenen Konzentrationen an der UV-Sonde in den Messstationen vermessen werden und einen funktionalen Zusammenhang herstellen. Neben den Versuchsmessungen liegt der Schwerpunkt der Arbeit in der Anwendung verschiedener Berechnungsmodelle, um ausgewählte Substanzen miteinander zu vergleichen und eine mathematische Funktionalität zu beweisen.

Non root feeding with two sources of zinc on Coffea arábica L. 'mundo novo'(B.Rodr.) Choussy

A trial was carried out on an eight old coffee plantation with visible zinc problems. The plantation was situated nearly the city of Jaú (22º30'S, 48º30'W). State of São Paulo, Brazil. The soil is classified as medium texture Oxisol of low base saturation (Latossol Vermelho Amarelo - fase arenosa). The pulverization program started in november 1977, followed in march and July 1978 (heavy harvest) and ended in march and July 1979 (light harvest). Is should be mentioned that a well reconized characteristic of arábica coffe is its habit of biennial bearing, a very heavy harvest is most often followed by a light load the next year. The following treatments and amounts of chemicals per cova hole (4 trees) were tested in accordance with a random block design: 1. 1 g of zinc (zinc sulphate, 0.5%) 2. 3 g of nitrogen (urea, 1.3%) 3. 1 g of zinc + 3 g of nitrogen (zinc sulphate 0.5% + urea 1.3%) 4. 0.25 g, 0.50 g, 1.00 g, 2.00 g of zinc plus 0.75 g, 1.50 g, 3.00 g and 6.00 of nitrogen (correspondent to NZN* 15-0-0-5 as 0.75%, 1-5%, 3.0% and 6.0% by v/v). Foliar absorption data were obtained by collecting the 3rd and 4th pairs of the coffee leaves and analysed them for N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn, and Zn. The main results may be summarized as follows: 1. The maximum calculated yields of clean coffee were obtained by the applications of 5.84 1 of NZN (1.13%) per hectare. 2. The applications of zinc sulphate (0.5%) and urea (1.3%) together or separate did not affected the coffee bean production. 3. The applications of 15.0 1 of NZN per hectare reduced the coffee yields. 4. Leaf damages and burning symptoms were observed by the applications of urea (1.3%) plus zinc sulphate (0.5%) and larger doses than 7.5 1 of NZN per hectare. 5. Leaf tissue analysis show that the concentrations of the elements were affecred by the age of the leaves and by the yields of the coffee trees. 6. The applications of increasing doses of NZN causes an increase in the concentration of zinc, manganese and boron in the leaves and decreased the concentration in calcium and potassium the leaves. 7. The concentration of zinc in the leaves associated with the heavy harvest, in July, was 70.0 ppm.

Absorption and nutrient concentration in apple (Pyrus mains L.)

In order to obtain the following informations: a) dry matter production and extraction of nutrients by the fruits at different ages; b) dry matter production and extraction of nutrient by the leaves and "trunk + branches" collected at the flowering stage; c) dry matter production and export of nutrients by pruning (leaves and branches) at the begining dormant stage; A trial was conducted on Latossolo Vermelho Escuro Orto group (Orthox) at Buri, São Paulo State, Brazil. The material was collected from 'Ohio Beauty' and 'Brazil' apples grafted on 'Doucin' 1-2; 3-4; 4-5 and 6-7 years old. The main conclusions were as follows: a) differences were observed on dry matter production by two varieties at the different stages of growth; b) differences were also observed between the two varieties on the matter production in the leaves and "trunk + branches" at the flowering stage, as well as by the leaves and branches pruned at the begining of dormant stages; c) differences were observed betwen the two varieties concerning to nutrient concentration (on dry matter basis) on the fruits collected at different stages of growth. Same results were observed on leaves and "trunk + branches" collected at flowering period; d) differences were observed on the exportation of the nutrients referring to growth period of fruit; e) at the flowering and dormant period, differences were observed on the contents of nutrients in the leaves, 'trunk + branches', on the two varieties; f) the nutrient exportation by the fruits obyed the following order: K>N>P>S>Ca>Mg>Fe>B > Cu > Mn > Zn > Mo; g) the nutrient extration by the aerial part the apple trees obyed the following order: N > K > Ca > Mg > P > S > Fe > B > Cu = Mn = Zn.

Determinació de la ubicació estructural dels ions Yb3+ i Nb3+ en Yb:RTP, Nb:RTP i (Nb,Yb):RTP

Estudi elaborat a partir d’una estada al Stony Brook University al juliol del 2006. El RbTiOPO4 (RTP) monocristal•lí és un material d' òptica no lineal molt rellevant i utilitzat en la tecnologia làser actual, químicament molt estable i amb unes propietats físiques molt destacades, entre elles destaquen els alts coeficients electro-òptics i l'alt llindar de dany òptic que presenta. En els últims anys s’està utilitzant tecnològicament en aplicacions d'òptica no lineal en general i electro-òptiques en particular. En alguns casos ja ha substituït, millorant prestacions, a materials tals com el KTP o el LNB(1). Dopant RTP amb ions lantànids (Ln3+) (2-4), el material es converteix en un material làser auto-doblador de freqüència, combinant les seves propietats no lineals amb les de matriu làser. El RTP genera radiació de segon harmònic (SHG) a partir d’un feix fonamental amb longituds d’ona inferiors a 990 nm, que és el límit que presenta el KTP.La determinació de la ubicació estructural i l’estudi de l'entorn local del ions actius làser és de fonamental importància per a la correcta interpretació de les propietats espectroscòpiques d’aquest material. Mesures de difracció de neutrons sobre mostra de pols cristal•lí mostren que els ions Nb5+ i Ln3+ només substitueixin posicions de Ti4+ (8-9). Estudis molt recents d'EPR (electron paramagnetic resonance) semblen indicar que quan la concentració d'ió Ln3+ es baixa, aquest ió presenta la tendència a substituir l'ió alcalí present a l'estructura (10).Després dels resultats obtinguts en el present treball a partir de la tècnica EXAFS a la instal•lació sincrotò del Brookhaven National Laboratory/State University of New York (Stony Brook) es pot concloure definitivament que els ions Nb s’ubiquen en la posició Ti (1) i que els ions Yb3+ es distribueixen paritariament en les dues posicions del Ti (1 i 2). Aquests resultats aporten una valuosa informació per a la correcta interpretació dels espectres, tant d’absorció com d’emissió, del material i per la avaluació dels paràmetres del seu comportament durant l'acció làser.