Propriedades luminescentes do SrGa2O4 dopado com íons de Ni2+

O objetivo deste trabalho é a síntese e investigação estrutural e óptica de amostras SrGa2O4 dopados com 1% de íons Ni2+. Estas amostras foram sintetizados por reação do estado sólido convencional, utilizando como materiais de partida de alta pureza Ga2O3, SrCO3 e NiO em quantidades estequiométricas. As amostras foram caracterizadas estruturalmente pelo método de difração de raios - X( XRD ) e as medições de difração mostraram que as amostras têm uma única fase monoclínica. Os padrões de XRD também foram refinados pelo método de Rietveld, que permitiu a determinação dos parâmetros de célula unitária. A Caracterização óptica das amostras puras e dopadas SrGa2O4 foram realizadas as medições a partir de fotoluminescência, de excitação e de absorção fotoacústica, à temperatura ambiente. Os espectros de emissão mostraram três bandas de emissão localizadas em 557 nm, 661 nm e 844 nm e foram identificadas essas bandas, respectivamente, com as seguintes transições eletrônicas :1T2 (1D) → 3A2 (3F), 3T1 (3F)→ 3A2 (3F) e 1T2 (1D) → 3T2 (3F). Os espectros de excitação mostraram seis bandas de absorção associadas às transições electrônicas do nível 3A2 (3F) para o 3T1 (3P) , T1 (3P), 1A1 (1G), 1T2 (1D), 3T1 (3F), 1E (1D) e 1T2, 1E (1G). Medidas de absorção fotoacústica também foram realizados com o fim de verificar as transições ópticas observadas nos espectros de excitação e de identificar novas bandas de absorção óptica. Os resultados demonstraram que os íons de Ni2+ ocupam dois locais octaédricos diferentes na amostra SrGa2O4 dopado. A partir das transições ópticas observadas nos espectros de excitação e fotoacústica, determinou-se o parâmetro de cristal de campo, dq, e parâmetros Racah, B e C. A proporção Dq / B ≈ 1.2 para ambos os locais são típicos para Ni2+ íons inseridos em redes de óxido e em coordenação octaédrica.

Propriedades fotoluminescentes e higroscopia do composto SrAl2O4 dopado com íons de Ni2+

Amostras foram preparadas pelo método de difusão a partir dos reagentes químicos SrCO3, Al2O3 e NiO em proporções estequiométricas. Medidas por difração de raios X mostraram que as amostras possuem uma única fase: SrAl2O4. Neste trabalho apresentamos imagens de microscopia eletrônica de varredura das amostras SrAl2O4 dopadas com 0,1%, 0,5%, 1,0%, 2,0%, 5,0% e 10,0% de íons de Ni2+, medidas de fotoluminescência, excitação da fotoluminescência da amostra SrAl2O4 dopada com 1,0% de íons de Ni2+, medidas de absorção fotoacústica das amostras SrAl2O4 dopadas com 1,0%, 2,0%, 5,0% e 10,0% de íons de Ni2+. Estas medidas foram realizadas a temperatura ambiente para investigar as transições eletrônicas dos íons divalente de níquel que entraram substitucionalmente nos sítios de Sr2+ da rede do SrAl2O4. Os resultados ópticos mostram a existência de três centros emissores de Ni2+. De acordo com a literatura, a estrutura do SrAl2O4 é composta de dois sítios octaédrico distintos de íons de Sr2+, o Sr12+ e o Sr22+, cujas distâncias médias Sr1 O e Sr2 O são, respectivamente, 2,800 Ǻ e 2,744 Ǻ. Visto que os íons de Ni2+ tendem a substituir os íons de Sr2+, devido ao fato de possuírem a mesma valência, é necessário considerar que uma parte dos íons de Ni2+ ocuparam os sítios dos íons de Al3+ na rede do SrAl2O4 para justificar a existência de um terceiro centro emissor de Ni2+ nesse composto. Uma novo sítio octaédrico para os íons de Ni2+ foi estimado a partir do valor da aresta do sítio tetraédrico ocupado pelos íons de Al3+ na rede do SrAl2O4 (considerando o raio iônico do Ni2+ como aproximadamente 40% maior do que o raio iônico do Al3+). As transições eletrônicas presentes nos espectros de excitação e absorção fotoacústica permitiram determinar os parâmetros de campo cristalino (Dq) e Racah (B e C) para os três sítios diferentes ocupados pelos íons de Ni2+ no SrAl2O4. Neste caso, os resultados mostraram que o sítio II dos íons de Ni2+ é associado à posição do Sr1 e possuem um parâmetro Dq menor e que o parâmetro Dq associado aos íons de Ni2+ que substituíram os íons de Sr no sitio I, o qual, por sua vez é associado à posição do Sr2. E, por fim, o sítio III que possui o menor parâmetro de campo cristalino Dq, portanto a maior distância íon ligante, é identificado como aquele relacionado ao rearranjo octaédrico local das antigas posições de Al3+. O caráter higroscópico do SrAl2O4:Ni2+ é observado a partir dos espectros de absorção fotoacústica e os modos de vibração de estiramento das ligações Ni OH e O H são identificadas nos espectros.

Coarse optical orthogonal frequency division multiplexing for optical datacommunication applications

We propose a new low-cost solution using orthogonal transmission of non-return-to-zero and carrierless-amplitude-and-phase format data to realize a coarse OFDM transmission system. Using low bandwidth electronics and optoelectronic components, the system is demonstrated at 37.5Gb/s. © 2011 OSA.

Smooth thin film C/diamond membranes with controllable optical band gaps

Mixed phase carbon-diamond films which consist of small grain diamond in an a:C matrix were deposited on polished Si using a radio frequency CH4 Ar plasma CVD deposition process. Ellipsometry, surface profilometry, scanning electron microscopy (SEM) and spectrophotometry were used to analyse these films. Film thicknesses were typically 50-100 nm with a surface roughness of ± 30 A ̊ over centimetre length scans. SEM analysis showed the films were smooth and pinhole free. The Si substrate was etched using backside masking and a directional etch to give taut carbon-diamond membranes on a Si grid. Spectrophotometry was used to analyse the optical properties of these membranes. Band gap control was achieved by varying the dc bias of the deposition process. Band gaps of 1.2 eV to 4.0 eV were achieved in these membranes. A technique for controlling the compressive stress in the films, which can range from 0.02 to 7.5 GPa has been employed. This has allowed the fabrication of thin, low stress, high band gap membranes that are extremely tough and chemically inert. Such carbon-diamond membranes seem promising for applications as windows in analytical instruments. © 1992.

Wavelength conversion using semiconductor optical amplifiers

This paper reports a detailed theoretical study of the dynamics of wavelength conversion using cross-gain and cross-phase modulation in semiconductor optical amplifiers (SOA's) involving a large signal, multisection rate equation model. Using this model, recently reported experimental results have been correctly predicted and the effects of electrical and optical pumping on the conversion speed, modulation index, and phase variation of the converted signal have been considered. The model predicts, in agreement with experimental data, that recovery rates as low as 12 ps are possible if signal and pump powers in excess of 14 dBm are used. It also indicates that conversion speeds up to 40 Gb/s may be achieved with less than 3 dB dynamic penalty. The employment of cross-phase modulation increases the speed allowing, for example, an improvement to 60 Gb/s with an excess loss penalty less than 1 dB.

Using measurements of muscle cell nuclear RNA with flow cytometry to improve assessment of larval condition of Walleye Pollock (Gadus chalcogrammus)

Nuclear RNA and DNA in muscle cell nuclei of laboratory-reared larvae of Walleye Pollock (Gadus chalcogrammus) were simultaneously measured through the use of flow cytometry for cell-cycle analysis during 2009–11. The addition of nuclear RNA as a covariate increased by 4% the classification accuracy of a discriminant analysis model that used cell-cycle, temperature, and standard length to measure larval condition, compared with a model without it. The greatest improvement, a 7% increase in accuracy, was observed for small larvae (<6.00 mm). Nuclear RNA content varied with rearing temperature, increasing as temperature decreased. There was a loss of DNA when larvae were frozen and thawed because the percentage of cells in the DNA synthesis cell-cycle phase decreased, but DNA content was stable during storage of frozen tissue.

Two-photon absorption and self-phase modulation in InGaAsP/InP multi-quantum-well waveguides

We report the first measurement of two-photon absorption (TPA) and self-phase modulation in an InGaAsP/InP multi-quantum-well waveguide. The TPA coefficient, β2, was found to be 60±10 cm/GW at 1.55 μm. Despite operating at 200 nm from the band edge, self-phase modulation as high as 8±2 rad was observed for 30-ps optical pulses at 3.8-W peak input power. A theoretical calculation indicates that this enhanced phase modulation is primarily due to bandfilling in the quantum wells and the free-carrier plasma effect.

TIME RESOLVED REFLECTIVITY MEASUREMENTS APPLIED TO RAPID ISOTHERMAL ANNEALING OF ION IMPLANTED SILICON.

The annealing of ion implantation damage in silicon by rapid isothermal heating has been monitored by the time resolved reflectivity (TRR) method. This technique was applied simultaneously at a wavelength of 632. 8nm and also at 1152nm, where the optical absorption coefficient of silicon is less. The two wavelength method simplifies the interpretation of TRR results, extends the measurement depth and allows good resolution of the position of the interface between amorphous and crystalline silicon. The regrowth of amorphous layers in silicon, created by self implantation and implanted with electrically active impurities, was observed. Regrowth in rapid isothermal annealing occurs during the heating up stage of typical thermal cycles. Impurities such as B, P, and As increase the regrowth rate in a manner consistent with a vacancy model for regrowth. The maximum regrowth rate in boron implanted silicon is limited by the solid solubility.