• 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.

Ionization-induced optical heterogeneity and ion-like direct emission in 1-nm silicon nanoparticle grains: Prospect for fast optical modulation

Thumbnail

Göster/Aç

Tam Metin / Full Text (6.912Mb)

Tarih

2022

Yazar

Mantey, Kevin
Morgan, Huw
Nayfeh, Ammar
Bahçeci, Ersin
Nayfeh, Munir H.

Üst veri

Tüm öğe kaydını göster

Künye

Mantey, K., Morgan, H., Nayfeh, A., Bahceci, E., Nayfeh, M.H. (2022). Ionization-induced optical heterogeneity and ion-like direct emission in 1-nm silicon nanoparticle grains: Prospect for fast optical modulation. AIP Advances, 12 (12), art. no. 125007. https://doi.org/10.1063/5.0122366

Özet

Silicon, a highly symmetric and homogeneous material, does not exhibit fast optical modulation. Recent classical electrodynamics simulations, however, demonstrated transient optical heterogeneity in silicon nanostructures, in which a high-density of excitonic electron-hole pair plasma and charge is created. The phenomenon, however, requires a specific particle size (similar to 100 nm diameter) and a high-density (10(23)/cc) plasma. We examine here the quantum aspect of the heterogeneity in 1-nm Si nanoparticles. Due to the small number of atoms, 1 nm nanoparticles are amenable to the Hartree-Fock first principle atomistic quantum theory simulations procedure, while single ionization events are sufficient to provide high charge density (2 x 10(21)/cc). The simulations show that the charge distribution in singly charged 1-nm particles is nonlinear and heterogeneous, accompanied with structural distortion that produces an electric dipole moment. Electronically, the simulations show that the single charge induces stationary Coulomb states that riddle the bandgap of the neutral particle, with dipole-allowed transitions, effectively inducing partial conducting-like behavior. Optically, when the charge is produced by ionizing UV radiation, the ionized particle survives and exhibits both extended (wide-band) as well as atomic- or ion-like sharp emission, in agreement with infrared polarimetry and spectroscopy observations in the solar coronal holes, as well as under synchrotron irradiation. Not only do ionized Si nanoparticles (charged nanosilicon grains) afford fast optical modulations, but they may also prove pivotal for understanding features of interstellar medium, observed throughout the Milky Way and other galaxies, including spectroscopic and material composition, as well as neutral hydrogen abundancy.

Kaynak

AIP Advances

Cilt

12

Sayı

2

Bağlantı

https://doi.org/10.1063/5.0122366
https://hdl.handle.net/20.500.12508/2609

Koleksiyonlar

  • Araştırma Çıktıları | Scopus İndeksli Yayınlar Koleksiyonu [1418]
  • Araştırma Çıktıları | Web of Science İndeksli Yayınlar Koleksiyonu [1455]
  • Makale Koleksiyonu [150]



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.