Transmittance and Absorption Properties of Graphene Multilayer Quasi-periodic Structure: Period-Doubling case

Graphene is a two dimensional material of special interest due to its unusual electronic, mechanical, chemical, optical among other properties, which suggest a wide range of applications in optoelectronics, computer, ecology, etc. The study of the optical properties of graphene is important due to its potential applications such as ultrafast photonics, optical filters, composite materials, photovoltaics and energy storage device. In this work we study the transmission and absorption properties of a quasi-regular multilayer dielectric-graphene- dielectric system. The multilayer structure is built on the quasi-regular Period-Doubling (PD) sequence. The optical response of graphene takes into account intra-band and inter-band transitions. We use the transfer-matrix method to calculate the transmission and absorption spectra. It is obtained a strong dependence on the number of layers in the system, the width of dielectric media and the optical contrast. Furthermore, we calculate the spectra for both transverse magnetic (TM) and transverse electric (TE) polarization in the infrared region.En este trabajo nosotros estudiamos las propiedades de transmisión y Absorción de un sistema multicapa cuasiregular dieléctrico-grafeno-dieléctrico. La estructura multicapa está construida en base a una secuencia cuasi-regular Period-Doubling (PD). La respuesta óptica de el grafeno toma en cuenta las transiciones intra-banda e inter-banda. Nosotros usamos el método de matriz de transferencia para calcular los espectros de transmisión y absorción. Esto mostró una fuerte dependencia con el número de capas de sistema, el espesor de los medios dieléctricos y el contraste óptico. Además nosotros calculamos los espectros para la polarización transversal Magnética (TM) y transversal eléctrica (TE) en la región de frecuencia del infrarojo

Study of the optical properties of dielectric-graphene-dielectric multilayer quasi-periodic structures: Thue-Morse case

Potential applications in optoelectronics had generated a great interest on the study of graphene optical properties. Along with this, graphene has exceptional properties such as high mobility and optical transparency, flexibility, mechanical robustness, etc. Due to these properties, graphene could be used in different devices such as transparent conductors, organic light-emitting diodes, photodetectors, touch screens, saturable absorbers and ultrafast lasers. A transfer-matrix method is used in order to calculate graphene optical properties, such as transmission, and absorption in the infrared region. The quasi-periodic structure consists in intercalated graphene sheets between two consecutives dielectrics. The dielectric materials follow the Thue-Morse sequence (ThMo). The graphene sheets are described by the optical conductivity considering interband and intraband transitions. The structure of the spectra depends strongly on the number of sequence generation, width of the different dielectrics and dielectric permittivity. In our case, the infrared region corresponds to a chemical potential greater than kT. In the calculated spectra, the geometrical properties of the Thue-Morse sequence can be observed. We obtain absorption bands well defined.En este estudio se usó el método de Matriz de Transferencia para calcular las propiedades ópticas de Transformación y Absorción en la región infrarroja. La estructura estudiada consiste en un arreglo cuasi-periódico intercalando láminas de grafeno entre dos dieléctricos consecutivos. Los materiales dieléctricos siguen una secuencia Thue-Morse (ThMo). Las láminas de grafeno son descritas por medio de su conductividad óptica considerando las transiciones interbanda e intrabanda. La estructura de los espectros depende fuertemente del número de generación, espesor de los diferentes dieléctricos y de la permitividad de los dieléctricos. En nuestro caso, en la región infrarroja corresponde a una región donde el potencial químico del grafeno es mucho mayor que kT. En los espectros obtenidos, las propiedades geométricas de la secuencia Thue-Morse puede ser observada. Nosotros obtenemos bandas de absorción bien definidas

A reduced search algorithm for speaker recognition

In this work, a reduced search algorithm for vector quantization codebooks is applied as a way to reduce the risk of wrong decisions in an automatic speaker recognition system. Instead of a full search method, the algorithm is based on the geometrical properties of the vector space, reducing the search to those codebooks which are closer to the vector under test. The speaker recognition system is intended to identify a suspect, between a small group of persons, using low quality recordings, working as a text independent automatic speaker recognition system. It was found that the alternative search algorithm can be used to reduce the risk of wrong decisions, which is specially important in forensic applications

Diseño De Un Sistema Multicanal Para Sensores De Microdeformaciones

Se reporta el diseño de un sistema multicanal para la adquisición y el procesamiento de señales de muy bajo nivel provenientes de sensores de deformación a base de galgas extensiométricas (strain gauges). Se presenta la descripción de los módulos que componen al sistema, las ecuaciones de diseño, y se incluyen los cálculos de resolución, en micras, y del alcance esperado en las mediciones. El sistema se conecta a cualquier computadora personal a través del puerto serie, e incluye módulos de acondicionamiento de señales con capacidad de 8 canales por módulo. Para la multicanalización de los sensores, se propone un puente de resistencias en configuración Chevron, lo cual representa una simplificación tanto en la construcción como en el número de resistencias que lo componen. Además, una vez calibrado, el sistema no requiere de ajuste manual ya que emplea la técnica de puente desbalanceado

Implementation of a neuron-based autonomous Mobil Robot on a DSP

An autonomous mobil robot has been implemented on a Digital Signal Processor (for real time operation) using neural networks as the main part of the program that runs on the processor. The neural network was based on a single layer perceptron (SLP) with two neurons, four inputs coming from four sonar sensors, and two outputs to control the direction of two CD motors. The goal of the mobil robot is to avoid obstacles while it runs randomly in a given room. Two training sets were tested to provide two di®erent reactive behaviors, the first one with forward direction, left turn and right turn, and the second which includes reverse direction. Both behaviors were compared

Simulador holográfico

En este trabajo de investigación se presenta un simulador holográfico que tiene como objetivo grabar y reconstruir numéricamente un holograma binario. Se comprobaron numéricamente los resultados obtenidos en laboratorio. El simulador holográfico fue programado en MATLAB

Hologramas Digitales Sensibles al Color

Los hologramas generados por computadora son capaces de codificar varios objetos digitales monocromáticos. Recientemente se ha empezado a estudiar sobre el grado o tipo de sensibilidad que los hologramas digitales pudieran tener al color, representando un ´area de investigación importante. En este trabajo se presentan los resultados preliminares para implementar el color en los hologramas binarios

Synthesis of ZnO:Li films using an Arduino-based Hydrothermal reactor: An application to solar cells

Solar energy becomes more important in society, due to the low level of pollution it produces compared to fossil fuels. One way to take advantage of solar energy is using solar cells, which are made with zinc oxide films. To have its synthesis it is necessary to use a hydrothermal reactor,which has become increasingly expensive. Making it unavailable to most educational institutionsand the private sector. To solve the problem of its high cost, the aim of this work was tomanufacture a hydrothermal reactor based on Arduino, with an automation system with agitation,temperature-pressure control and low cost. This through a simple and practical methodology, which is focuses on users without deep knowledge in electronics and programming. SolidWorks®software was used for physical design and stress validation in the hydrothermal reactor. The cost of the reactor proposed in this work is 6 times lower than the cost of a commercial reactor. To validate the reliability of the reactor, three lithium-doped zinc oxide films with different molarities were synthesized. These films presented a transmittance response equivalent to that reported in theliterature. Finally, it is intended that the relevance of this work is to encourage users, through the proposed methodology, to manufacture not only a hydrothermal reactor, but also to manufacturecomplex laboratory equipment.La energía solar cobra mayor importancia en la sociedad, debido al bajo nivel de contaminación que produce en comparación con los combustibles fósiles. Una forma de aprovechar la energía solar es mediante el uso de celdas solares, que se fabrican con películas de óxido de zinc. Para su síntesis, es necesario utilizar un reactor hidrotermal, que se ha vuelto cada vez más costoso.Haciéndolo inaccesible para la mayoría de las instituciones educativas y el sector privado. Para solucionar el problema de su alto costo, el objetivo de este trabajo fue fabricar un reactor hidrotermal basado en Arduino, con un sistema de automatización con agitación, control de temperatura-presión y de bajo costo. Esto a través de una metodología sencilla y práctica, que está enfocada a usuarios sin conocimientos profundos en electrónica y programación. Se utilizó el software SolidWorks® para el diseño físico y la validación de esfuerzos en el reactor hidrotermal.El costo del reactor propuesto en este trabajo es 6 veces menor que el costo de un reactor comercial.Para validar la confiabilidad del reactor, se sintetizaron tres películas de óxido de zinc dopadas con litio con diferentes molaridades. Estas películas presentaron una respuesta de transmitancia equivalente a la reportada en la literatura. Finalmente, se pretende que la relevancia de este trabajo sea incentivar a usuarios, a través de la metodología propuesta, a fabricar no solo un reactor hidrotermal, sino también en fabricar complejos equipos de laboratorio

Láser Raman para Terapia Láser

Las fibras láser ofrecen grandes ventajas sobre otros tipos de láseres, por lo que en la actualidad los láseres de fibra son muy utilizados en áreas tales como: telecomunicaciones, procesado de materiales, procesamiento de señales y medicina, usando diferentes medios de ganancia, esquemas de bombeo y diseño de cavidades. Las características de este tipo de láseres los hacen sumamente atractivos entre las que se pueden mencionar: su tamaño pequeño debido a que las fibras son del tamaño de un cabello, tienen un umbral de daño muy alto, ofrecen una excelente disipación del calor, además de no tener límites de ancho de banda lo cual permite mayor eficiencia en el uso de la luz de bombeo, presentan una gran calidad de haz, así como una muy buena estabilidad con respecto a los cambios de temperatura y la longitud de onda de emisión

Effects of Lead, Copper and Cadmium on Bioaccumulation and Translocation Factors and Biosynthesis of Photosynthetic Pigments in Vicia faba L. (Broad Beans) at Different Stages of Growth

Trace elements in the environmental media contribute to toxicities of different types. Their presence in the arable pedosphere is a human-health risk factor. This study focused on Vicia faba represented by two Tunisian varieties of bean (Mamdouh) and faba bean (Badii). The objective was to analyze the effects of lead, copper and cadmium on their growth, chlorophyll-content and carotenoids-content, as well as the bioaccumulation and translocation factor, at different stages of growth. For each metal, the concentrations the plants were subjected to were 6, 0.3 and 0.03 mg/L of the metal in the compound for lead nitrate, copper nitrate and cadmium acetate, respectively. The analysis was carried out using an atomic absorption spectrophotometer (ICP-MS), encompassing all the parts of the plant. The authors detected a perceptible decrease in the fresh weight of roots and shoots, as well as a drop in the chlorophyll and carotenoid, for all the three heavy metals. Cadmium turned out to be the most toxic of the three metals and copper (which is incidentally an essential micronutrient for plant growth) the least. As far as the bioaccumulation factor was concerned, bean and faba bean exhibited different behaviours, both with regard to the growth stages and the heavy metal absorbed. During the vegetative growth stage, both were accumulators of all the three heavy metals (a translocation factor less than unity). However, in the flowering stage, faba bean was a hyper-accumulator of copper (TF > 1); while the bean plants accumulated a lot of lead in the pods-stage (TF > 1). It is worthwhile to pose new research questions and try to answer them in this study, if legumes are accumulator or hyper accumulator plants in which stage and in where organ accumulate more HMs