• Türkçe
    • English
  • Türkçe 
    • Türkçe
    • English
  • Giriş
teknoversite
Öğe Göster 
  •   DSpace Ana Sayfası
  • Fakülteler
  • Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi
  • Metalurji ve Malzeme Mühendisliği
  • Makale Koleksiyonu
  • Öğe Göster
  •   DSpace Ana Sayfası
  • Fakülteler
  • Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi
  • Metalurji ve Malzeme Mühendisliği
  • Makale Koleksiyonu
  • Öğe Göster
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Time-thermo-dynamics of anti-Stokes and Stokes scattering and luminescence in 1-nm silicon nanoparticles: Toward an optical nanorefrigerator

Thumbnail

Göster/Aç

Tam Metin / Full Text (8.118Mb)

Tarih

2022

Yazar

Nayfeh, Munir H.
Morgan, Huw
Nayfeh, Ammar
Bahçeci, Ersin
Abuhassan, Laila

Üst veri

Tüm öğe kaydını göster

Künye

Nayfeh, M.H., Morgan, H., Nayfeh, A., Bahceci, E., Abuhassan, L. (2022). Time-thermo-dynamics of anti-Stokes and Stokes scattering and luminescence in 1-nm silicon nanoparticles: Toward an optical nanorefrigerator. AIP Advances, 12 (6), art. no. 065219. https://doi.org/10.1063/5.0091537

Özet

The thermodynamics of nanosystems is interesting, as they constitute the transition between the atomistic and solid states. This is empowered by the development of tools to manipulate individual atoms and perform atomistic simulations and fundamental thermos-science, such as microscopic time-symmetry and macroscopic time-asymmetry, the origin of time's arrow, and photo-cryo-refrigeration. We examine here the photo-thermo and time dynamics in 1-nm silicon nanoparticles with tetrahedral-molecular core-shell structure prepared ex situ and suspended in solvents or re-constituted in films. We examined the temperature dependence of the quantum efficiency and time-dynamics of the Stokes luminescence and its energy dependence across the band. With temperature, we get flat lifetimes but with delay in the onset in agreement with a model calculation of above barrier emission. Our atomistic time-dependent density functional theory shows that Stokes heating takes place in the molecular-like shell where the lifetime is in the nanosecond regime, whereas anti-Stokes cooling takes place in the tetrahedral core where the lifetime is in the ms regime. Unlike doped glasses, we observed a 2-order of magnitude increase in the quantum efficiency of the Stokes luminescence at 10 degrees K. The increase in the quantum efficiency at low temperature, the high quantum efficiency of stimulated anti-Stokes scattering and its anti-correlation with the luminescence, and the visible transparency/blindness due to quantum confinement are requirements for solid state photo-cooling, which may afford an all-silicon photo-cryo-refrigeration, with potential full integration into the CMOS silicon industry.

Kaynak

AIP Advances

Cilt

12

Sayı

6

Bağlantı

https://doi.org/10.1063/5.0091537
https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0091537
https://hdl.handle.net/20.500.12508/2254

Koleksiyonlar

  • Araştırma Çıktıları | Scopus İndeksli Yayınlar Koleksiyonu [1420]
  • Araştırma Çıktıları | Web of Science İndeksli Yayınlar Koleksiyonu [1460]
  • Makale Koleksiyonu [151]



DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
İletişim | Geri Bildirim
Theme by 
@mire NV
 

 




| Yönerge | Rehber | İletişim |

DSpace@İSTE

by OpenAIRE
Gelişmiş Arama

sherpa/romeo
Dergi Adı / ISSN Yayıncı

Exact phrase only All keywords Any

Başlık İle Başlar İçerir ISSN


Göz at

Tüm DSpaceBölümler & KoleksiyonlarTarihe GöreYazara GöreBaşlığa GöreKonuya GöreTüre GöreBölüme GöreYayıncıya GöreKategoriye GöreDile GöreErişim ŞekliİSTE Yazarına Göreİndekslendiği Kaynaklara GöreBu KoleksiyonTarihe GöreYazara GöreBaşlığa GöreKonuya GöreTüre GöreBölüme GöreYayıncıya GöreKategoriye GöreDile GöreErişim ŞekliİSTE Yazarına Göreİndekslendiği Kaynaklara Göre

Hesabım

GirişKayıt

İstatistikler

Google Analitik İstatistiklerini Görüntüle

DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
İletişim | Geri Bildirim
Theme by 
@mire NV
 

 


|| Rehber|| Yönerge || Kütüphane || İskenderun Teknik Üniversitesi || OAI-PMH ||

İskenderun Teknik Üniversitesi, İskenderun, Türkiye
İçerikte herhangi bir hata görürseniz, lütfen bildiriniz:

Creative Commons License
İskenderun Teknik Üniversitesi Institutional Repository is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 Unported License..

DSpace@İSTE:


DSpace 6.2

tarafından İdeal DSpace hizmetleri çerçevesinde özelleştirilerek kurulmuştur.