Two-dimensional nanoscale patterning of fused silica, polyimide, and diamond films by interferential pulsed laser modification

2003 ◽  
Author(s):  
Yu. K. Verevkin ◽  
N. G. Bronnikova ◽  
V. V. Korolikhin ◽  
Yu. Y. Guschina ◽  
V. N. Petryakov ◽  
...  
2021 ◽  
Author(s):  
Ιωάννα Δεμερίδου
Keyword(s):  

Τα διδιάστατα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης έχουν προσελκύσει παγκόσμιο ενδιαφέρον τις τελευταίες δεκαετίες ύστερα από την επιτυχημένη απομόνωση του γραφενίου. Τα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης είναι ημιαγωγοί και διαθέτουν μοναδικές οπτοηλεκτρονικές ιδιότητες λόγω της υπέρλεπτης φύσης τους. Καθώς ο αριθμός των στρωμάτων τους μειώνεται, μετατρέπονται από ημιαγωγό έμμεσου ενεργειακού χάσματος σε ημιαγωγό άμεσου ενεργειακού χάσματος. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετώνται οι οπτικές ιδιότητες του μονοστρωματικού κρυστάλλου δισουλφίδιο βολφραμίου, μέλος της οικογένειας των διχαλκογενών μετάλλων μετάπτωσης, και την επίδραση του φωτοχημικού εμπλουτισμού με τη χρήση υπεριώδους παλμικού λέιζερ. Προτείνεται μια καινοτόμα μέθοδος εμπλουτισμού, η οποία μπορεί να ελέγξει την πυκνότητα ηλεκτρονίων στο μονοστρωματικό κρύσταλλο δισουλφίδιου βολφραμίου (1L-WS2). Ο φωτοχημικός εμπλουτισμός σε περιβάλλον χλωρίου με τη χρήση υπεριώδους παλμικού λέιζερ αποδείχθηκε πως είναι μια μέθοδος που παρέχει έλεγχο της συγκέντρωσης φορέων στο μονοστρωματικό κρύσταλλο WS2. Η συστηματική μετατόπιση κορυφής του ουδέτερου εξιτονίου προς μικρότερες τιμές ενέργειας στα φάσματα φωτοφωτάγειας είναι ένδειξη της μείωσης της συγκέντρωσης των ηλεκτρονίων στον κρύσταλλο και η ικανότητα του σταδιακού ελέγχου της πυκνότητας των φορέων με το χρόνο έκθεσης σε περιβάλλον χλωρίου. Η μετατόπιση του επιπέδου ενέργειας Fermi συνδέεται με τον έλεγχο της πυκνότητας ηλεκτρονίων λόγω του χλωρίου. Το φαινόμενο του φωτοχημικού εμπλουτισμού μπορεί να αντιστραφεί ύστερα από σάρωση της επιφάνειας του μονοστρωματικού κρυστάλλου με συνεχές λέιζερ σε περιβάλλον ατμόσφαιρας. Ο αμφίδρομος έλεγχος του επιπέδου Fermi σε συνδυασμό με την ικανότητα προεπιλεγμένης περιοχής του κρυστάλλου με τη χρήση του λέιζερ προσφέρει χωρικά ελεγχόμενο εμπλουτισμό σε κλίμακα μικρομέτρων. Αυτή η διαδικασία ενίσχυσε το ενδιαφέρον για τον έλεγχο της εκπομπής κυκλικά πολωμένου φωτός στις ζώνες του φωτοχημικά εμπλουτισμένου κρυστάλλου. Τα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης έχουν ενδιαφέρουσες ιδιότητες που αφορούν τη ζώνη και το σπιν των φορέων του υλικού λόγω της ισχυρής αλληλεπίδρασης τους. Αποδεικνύουμε τον έλεγχο της πόλωσης σπιν/ζώνης κατά 40% σε μονοστρωματικό κρύσταλλο WS2 ύστερα από το φωτοχημικό εμπλουτισμό. Η μείωση της κυκλικής πόλωσης μετά από το φωτοχημικό εμπλουτισμό σε περιβάλλον χλωρίου αποδίδεται στη μείωση των ελαττωμάτων του κρυσταλλικού πλέγματος καθώς επίσης και την αύξηση του χρόνου ζωής των εξιτονίων που δεν εκπέμπουν φωτόνια. Οι θεωρητικές προβλέψεις και οι μετρήσεις φασματοσκοπίας μεταβατικής απορρόφησης επιβεβαιώνουν τα αποτελέσματα μας. Επιπλέον αποδείξαμε πως ο βαθμός της κυκλικής πόλωσης εξαρτάται από τον τύπο υποστρώματος στον οποίο εναποτίθεται ο μονοστρωματικός κρύσταλλος αλλά και από τον φωτοχημικό εμπλουτισμό. Αυτά τα συμπεράσματα καθιστούν τα διχαλκογενή μέταλλα μετάπτωσης κατάλληλα υλικά για μελλοντικές εφαρμογές και αρχιτεκτονικές υπολογιστών.


2001 ◽  
Author(s):  
M. Joodaki ◽  
G. Kompa ◽  
S. M.Golam Arshad ◽  
V. Ahmadi ◽  
M. K. Moravvej-Farshi

1998 ◽  
Vol 31 (22) ◽  
pp. 3185-3187 ◽  
Author(s):  
J Yin ◽  
Z C Wu ◽  
Z L Wang ◽  
Y Y Zhu ◽  
Z G Liu

Author(s):  
Yutaka Asako ◽  
Kenji Nakayama

The product of friction factor and Reynolds number (f·Re) of gaseous flow in the quasi-fully developed region of a micro-tube was obtained experimentally and numerically. The tube cutting method was adopted to obtain the pressure distribution along the tube. The fused silica tubes whose nominal diameters were 100 and 150 μm, were used. Two-dimensional compressible momentum and energy equations were solved to obtain the flow characteristics in micro-tubes. The numerical methodology is based on the Arbitrary-Lagrangian-Eulerian (ALE) method. The both results agree well and it was found that (f·Re) is a function of Mach number.


Catalysts ◽  
2019 ◽  
Vol 9 (10) ◽  
pp. 787 ◽  
Author(s):  
Yun Yeol Ryu ◽  
Taekyung Kim ◽  
HyukSu Han

Zinc oxide (ZnO) has attractive photocatalytic properties. However, the high recombination rate of the photo-excited charge carriers on this material often restricts application. Here, we report that hybridization of one dimensional (1D) carbon nanotubes (CNT) on two dimensional (2D) porous ZnO nanosheets (NS) can be a promising strategy to overcome some of the challenges of ZnO. Specifically, a pulsed laser ablation technique was utilized to hybridize 1D CNT with 2D porous ZnO NS in environmentally friendly as well as super-economic (short time, less than 10 min) conditions. The synthesized ZnO NS-CNT hybrids show a significantly enhanced photocatalytic activity for water splitting relative to their counterpart ZnO NS.


2020 ◽  
Vol 10 (6) ◽  
pp. 2106 ◽  
Author(s):  
Siqi Wang ◽  
Jesse Echeverry ◽  
Luis Trevisi ◽  
Kiana Prather ◽  
Liangzhong Xiang ◽  
...  

This paper presents a photoacoustic non-destructive evaluation (pNDE) system with an ultrahigh resolution for the detection of multi-scale damage in carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) composites. The pNDE system consists of three main components: a picosecond pulsed laser-based ultrasonic actuator, an ultrasound receiver, and a data acquisition/computing subsystem. During the operation, high-frequency ultrasound is generated by pulsed laser and recorded by an ultrasound receiver. By implementing a two-dimensional back projection algorithm, pNDE images can be reconstructed from the recorded ultrasound signals to represent the embedded damage. Both potential macroscopic and microscopic damages, such as surface notches and delamination in CFRP, can be identified by examining the reconstructed pNDE images. Three ultrasonic presentation modes including A-scan, B-scan, and C-scan are employed to analyze the recorded signals for the representation of the detected micro-scale damage in two-dimensional and three-dimensional images with a high spatial resolution of up to 60 µm. Macro-scale delamination and transverse ply cracks are clearly visualized, identifying the edges of the damaged area. The results of the study demonstrate that the developed pNDE system provides a non-destructive and robust approach for multi-scale damage detection in composite materials.


2012 ◽  
Vol 26 (17) ◽  
pp. 1250104 ◽  
Author(s):  
B. S. YILBAS ◽  
S. BIN MANSOOR

Phonon transport in two-dimensional silicon and aluminum films is investigated. The frequency dependent solution of Boltzmann transport equation is obtained numerically to account for the acoustic and optical phonon branches. The influence of film size on equivalent equilibrium temperature distribution in silicon and aluminum films is presented. It is found that increasing film width influences phonon transport in the film; in which case, the difference between the equivalent equilibrium temperature due to silicon and diamond films becomes smaller for wider films than that of the thinner films.


2018 ◽  
Vol 97 (4) ◽  
Author(s):  
L. Couëdel ◽  
V. Nosenko ◽  
M. Rubin-Zuzic ◽  
S. Zhdanov ◽  
Y. Elskens ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document