Stable, intense 1 kHz supercontinuum light generation in air

Supercontinuum (SC) light source has advanced ultrafast laser spectroscopy in condensed matter science, biology, physics, and chemistry. Compared to the frequently used photonic crystal fibers and bulk materials, femtosecond laser filamentation in gases is damage-immune for supercontinuum generation. A bottleneck problem is the strong jitters from filament induced self-heating at kHz repetition rate level. We demonstrated stable kHz supercontinuum generation directly in air with multiple mJ level pulse energy. This was achieved by applying an external DC electric field to the air plasma filament. Both pointing and intensity jitters of the 1 kHz air filament induced SC light were reduced by more than 2 fold. This offers the opportunity for stable intense SC generation and other laser filament based applications in air.

Ultrafast laser spectroscopy of perovskite solar cells

Τα τελευταία χρόνια, οι οργανικοί-ανόργανοι περοβσκίτες έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας, λόγω των εξαιρετικών οπτικών ιδιοτήτων τους και την δυνατότητά τους να χρησιμοποιηθούν σε τεχνολογικές εφαρμογές, όπως τα 3ης γενιάς ηλιακά κύτταρα, φωτο-διόδους, λέιζερ, κλπ. Ο στόχος για τα ηλιακά κύτταρα είναι η αύξηση της απόδοσής τους και η βελτίωσης της σταθερότητάς τους. Για να μπορέσουν να επιτευχθούν οι συγκεκριμένες προκλήσεις, θα πρέπει να κατανοηθεί ο ρόλος της κρυσταλλικής ποιότητας του στρώματος του περοβσκίτη, καθώς και η μεταφορά και οι ρυθμοί επανασύνδεσης των φορέων, μεταξύ του στρώματος του περοβσκίτη και των αντίστοιχων στρωμάτων μεταφοράς των φορέων. Συγκεκριμένα, μεταξύ του περοβσκίτη και του στρώματος μεταφοράς των οπών (HTL), το οποίο συλλέγει τις οπές, καθώς και του στρώματος μεταφοράς των ηλεκτρονίων (ETL), το οποίο συλλέγει τα ηλεκτρόνια. Σε αυτή τη διατριβή, κατανοούμε τους φυσικούς μηχανισμούς μέσω της υπερταχείας φασματοσκοπίας με λέιζερ. Συγκεκριμένα, αποδεικνύεται ότι η δυναμική των φορέων σχετίζεται έντονα με τις επιφανειακές ιδιότητες του χρησιμοποιούμενου στρώματος μεταφοράς καθώς και με τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των συσκευών. Επιπλέον, η εξέλιξη της δυναμικής των φορέων παρακολουθείται επί τόπου κατά τη διάρκεια της κρυστάλλωσης του περοβσκίτη σε θερμοκρασίες, από 85 Κ έως 250 Κ, εξάγοντας χρήσιμα συμπεράσματα σχετικά με την επίδραση της κρυσταλλικής δομής στις ιδιότητες μεταφοράς των φορέων. Τα νέα ευρήματα αυτής της εργασίας μπορούν να συμβάλουν στην κατανόηση των φυσικών φαινομένων που συμβαίνουν στα περοβσκιτικά ηλιακά κύτταρα μετά τη φωτο-διέγερση, με απώτερο στόχο την περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης της συσκευή και της σταθερότητά της.

Prof. Mostafa A El-Sayed and Nanobiomedicine

Prof. Mostafa A El-Sayed, Regents’ Professor and Julius Brown Chair at the Department of Chemistry and Biochemistry in the Georgia Institute of Technology, has well over 755 publications in a variety of fields ranging from the areas of photochemistry, to ultrafast laser spectroscopy, to time-resolved Raman spectroscopy, to formulating what is known as the El-Sayed Rule. One of the main subject areas of Prof. El-Sayed’s research interests is Nanobiomedicine; he is one of the pioneers in this field. We are sending this perspective in celebration of Prof. El-Sayed’s 85th birthday on May 8, 2018. We would like to encourage the science community to submit their research to Nanobiomedicine. In brief, Prof. Mostafa El-Sayed has demonstrated that using gold nanoparticles and irradiating them with laser beams can kill cancerous cells without harming the surrounding healthy tissues. The concept of photothermal therapy, that he introduced, had been successful in culture cells and living animal models.