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Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI)

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Matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) is a powerful analytical technique used in mass spectrometry. It enables the identification and characterization of various biomolecules, including proteins, peptides, nucleic acids, and carbohydrates. MALDI is an ionization technique, widely employed in biological and medical research, as well as in fields like pharmacology and biochemistry.The analyte of interest, a biomolecule or a mixture of biomolecules, is mixed with a suitable matrix...
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Network Covalent Solids

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Network covalent solids contain a three-dimensional network of covalently bonded atoms as found in the crystal structures of nonmetals like diamond, graphite, silicon, and some covalent compounds, such as silicon dioxide (sand) and silicon carbide (carborundum, the abrasive on sandpaper). Many minerals have networks of covalent bonds.
To break or to melt a covalent network solid, covalent bonds must be broken. Because covalent bonds are relatively strong, covalent network solids are typically...
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Specific Heat01:16

Specific Heat

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The specific heat capacity of a substance refers to the energy required to increase the temperature of one gram of that substance by one degree Celcius. Specific heat capacity is often represented in calories (cal), grams (g), and degrees Celsius (oC), but can also be expressed in joules (J), kilograms (kg), and Kelvin (K), among other units.
For example, increasing the temperature of one gram of water by 1°C requires one calorie of heat energy and can be written as 1 cal/g-°C, or...
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Electron Affinity

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The electron affinity (EA) is the energy change for adding an electron to a gaseous atom to form an anion (negative ion).
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Elements: Chemical Symbols and Isotopes

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A chemical symbol is an abbreviation used to indicate an element or an atom of an element. For example, the symbol for mercury is Hg. The same symbol is used to indicate one atom of mercury (microscopic domain) or to label a container of many atoms of the element mercury (macroscopic domain).
Some symbols are derived from the common English name of the element; others are abbreviations of the name in another language — Latin, Greek or German. For example, the symbol for aluminum (common name)...
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Band Theory

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When two or more atoms come together to form a molecule, their atomic orbitals combine and molecular orbitals of distinct energies result. In a solid, there are a large number of atoms, and therefore a large number of atomic orbitals that may be combined into molecular orbitals. These groups of molecular orbitals are so closely placed together to form continuous regions of energies, known as the bands.
The energy difference between these bands is known as the band gap.
Conductor, Semiconductor,...
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Un láser de silicio Brillouin

Nils T Otterstrom1, Ryan O Behunin2,3, Eric A Kittlaus2

  • 1Department of Applied Physics, Yale University, New Haven, CT 06520, USA. nils.otterstrom@yale.edu peter.rakich@yale.edu.

Science (New York, N.Y.)
|June 9, 2018
PubMed
Resumen

Los investigadores demuestran el láser Brillouin en silicio utilizando guías de onda híbridas fotónico-fonónicas. Este avance permite el estrechamiento de la anchura de la línea de fonones y abre las puertas para los circuitos integrados fotónicos de silicio.

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Published on: September 22, 2017

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Área de la Ciencia:

  • Fotónica y ciencias de los materiales
  • Óptica no lineal
  • Fotónica integrada

Sus antecedentes:

  • Los osciladores láser de Brillouin son cruciales para varios sistemas ópticos, pero se enfrentan a limitaciones debido a las débiles interacciones en las guías de onda fotónicas de silicio convencionales.
  • El desarrollo de guías de onda fotónica-fonónica híbridas ha mejorado significativamente las interacciones de Brillouin dentro del silicio.
  • Esta mejora presenta una oportunidad para superar las limitaciones anteriores y desarrollar láseres Brillouin basados en silicio.

Objetivo del estudio:

  • Demostrar el láser Brillouin en silicio aprovechando las no linealidades de ingeniería en guías de onda híbridas fotónica-fonónica.
  • Para investigar el comportamiento dinámico del láser Brillouin basado en silicio, centrándose específicamente en la auto-oscillación óptica.
  • Para explorar el potencial de estrechamiento de la anchura de la línea de fonones dentro de este nuevo sistema láser de silicio.

Principales métodos:

  • Fabricación y caracterización de las guías de onda fotónica-fonónica híbridas.
  • Demostración experimental de la interacción de Brillouin y el láser dentro de la plataforma de silicio.
  • Análisis de la dinámica de la auto-oscillación óptica y el estrechamiento de la anchura de la línea de los fonones mediante técnicas espectroscópicas.

Principales resultados:

  • Demostración exitosa del láser Brillouin en silicio por primera vez.
  • Observación de un régimen dinámico único donde la auto-oscillación óptica conduce a un estrechamiento de la anchura de la línea de los fonones.
  • Validación de las guías de onda fotónica-fonónica híbridas como una poderosa plataforma para las no linealidades fuertes y adaptables en silicio.

Conclusiones:

  • Las no linealidades diseñadas en guías de onda fotónica-fonónica híbridas permiten el láser Brillouin práctico en silicio.
  • El estrechamiento observado de la anchura de la línea de fonones ofrece nuevas posibilidades para la dinámica y las aplicaciones del láser.
  • Este trabajo establece una base para la integración monolítica de láseres Brillouin en circuitos fotónicos de silicio, allanando el camino para sistemas ópticos avanzados.