Stress Analysis on Single-Crystal Diamonds by Raman Spectroscopy 3D Mapping

Results on stress analysis for single-crystal diamonds are presented. Isolated crystals were studied by Raman mapping and depth profiling techniques, using confocal microscopy. Diamonds were deposited on molybdenum and tantalum by hot filament and microwave CVD methods at growth rates between 10 and 30 μm·h−1. Crystals from 10 to 40 μm size were examined. Local stress was evaluated by analyzing the position, broadening and splitting of the 1332 cm−1 Raman peak in a 3D mapping. For the (001) orientation, the most stressed zone was found at the center of the crystal base, close to the interface with the substrate: a Raman peak around 1340 cm−1 was measured, corresponding to a pressure c.a. 3 GPa, according to our dynamical calculations. This peak disappears few microns out of the center, suggesting that this highly concentrated stress sector was the nucleation zone of the crystal. A shifting and slight broadening of the 1332 cm−1 band was observed in the rest of the crystal. The causes of these effects are discussed: they proved not to be due to anisotropic stress but to refractive effects. Same results were found for different crystal sizes and growth rates.Fil: Di Liscia, Emiliano Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Álvarez, F.. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); ArgentinaFil: Burgos, Enrique Miguel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Halac, Emilia Beatriz. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Huck, Hugo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); ArgentinaFil: Reinoso, Maria Elba. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Constituyentes); Argentin

Identification of carbon‑based black pigments in four South American polychrome wooden sculptures by Raman microscopy

Introduction: Carbon-based pigments are a group of dark-colored materials, which are classified according to the starting material used and their manufacturing process. Raman spectroscopy is an ideal technique for the identification of carbonaceous matter. Carbon-based pigments show broad bands between 1,300 and 1,600 cm−1 but they differ in position, width and relative intensity, allowing discrimination between them. The aim of the present study was the identification of carbon-based pigments in four polychrome wooden sculptures from the Jesuit Mission La Trinidad in Paraguay. Results: Analysis of the Raman spectral parameters of the polychrome samples and comparison with those of carbon-based pigment references allowed the identification of wood charcoal, lampblack, bistre and a black earth pigment. Complementary analysis by infrared spectroscopy and elemental analysis supported the assignments. Conclusions: In this study we have provided new evidence that Raman microscopy is a powerful technique for the discrimination of carbon-based pigments in works of art. This is the first time that bistre, lampblack and a black earth pigment are identified in colonial art. The chemical information obtained on the black pigments contributed to increase our knowledge on available resources and technology used in the manufacture of the polychrome sculptures at the Jesuit Mission. This information is relevant for our studies on Colonial art.Fil: Tomasini, Eugenia Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; ArgentinaFil: Gómez Romero, Blanca Andreina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; ArgentinaFil: Halac, Emilia Beatriz. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Reinoso, Maria Elba. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Di Liscia, Emiliano Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes. Gerencia de Investigación y Aplicaciones; ArgentinaFil: Siracusano, Gabriela Silvana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Tres de Febrero. Instituto de Investigaciones en Arte y Cultura "Dr. Norberto Griffa"; ArgentinaFil: Maier, Marta Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentin

Eutectic Sb7.4Te92.6 thin film for non-volatile phase-change memories

Purpose: The purpose of this paper is to investigate the structure and electrical properties of eutectic Sb7.4Te92.6 as made thin films to evaluate their potentiality for application to non-volatile phase-change memories. Design/methodology/approach: The films were prepared by the pulsed laser deposition technique. The films were characterized by using X-ray diffraction in grazing-incident geometry, differential scanning calorimetry, Raman spectroscopy and transversal current–voltage curves. Findings: The memory effect state, characteristic of a typical phase-change memory material, was observed. The temperature of crystallization was about 100ºC. Research limitations/implications: Further studies on endurance, scaling and SET/RESET operations are needed. Practical implications: One of the main characteristic values, the hold voltage and the threshold voltage values, were about 0.85 and 1.2 V, respectively, in a line with those of Ge2Sb2Te5, GeTe and Sb2Te being considered to date as the main compounds for phase-change memory devices. Originality/value: The conduction mechanism in the amorphous regime is highly agreed with the Poole–Frenkel effect in deep traps.Fil: Barbon, Claudio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Bilovol, Vitaliy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Di Liscia, Emiliano Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Arcondo, Bibiana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentin

Optical waveguides fabricated in Cr:LiSAF by femtosecond laser micromachining

In this work we present the fabrication of double-track type II waveguides written in 1% doped Cr:LiSrAlF6 (Cr:LiSAF) crystal by femtosecond laser micromachining. We studied waveguides fabricated at energies from 1 to 7 μJ per pulse at writing speeds of 15–45 μm/s. We found good wave-guiding performance for both, Transversal Magnetic (TM) and Transversal Electric (TE) polarization modes as well as acceptable losses according to the expected values addressed to technological applications. Also, we performed a high-resolution μ-luminescence waveguide cross-section mapping between the tracks, in order to identify possible spectral changes caused for active ions Cr3+ corresponding to the 4T2 →4A2 vibronic transition in the focal volume zone, due to induced anisotropic graded stress. Finally, their lifetimes were measured for bulk as well as for waveguide trapped ions. We found that for the range of parameters of ultra-short micromachining used, the Cr3+ ions embedded in the waveguides remained spectroscopically unchanged compared with those observed in bulk material.Fil: Biasetti, Demian Arístide. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Di Liscia, Emiliano Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Torchia, Gustavo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentin

Silicon-vacancy color centers in diamond microcrystals from ethanol and tetramethoxysilane

Silicon-vacancy color centers in diamond microcrystals were produced by means of a novel proceeding: chemical vapor deposition using a solution of tetramethoxysilane in ethanol as precursor. The use of these precursors allows achieving a precise control over doping without the difficulties inherent in the more commonly used solid silicon or silane. We managed to obtain good-quality crystals and found the TMOS/ethanol ratio to optimize the photoluminescence (PL) intensity. The samples were characterized by Raman and PL spectroscopies. PL behavior intensity with different doping was found similar to that of single crystal doped with silane. The maximum PL intensity was achieved by a 4 × 10−2 molar fraction of tetramethoxysilane in ethanol.Fil: Di Liscia, Emiliano Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Reinoso, Maria Elba. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Alvarez, F.. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Huck, Hugo Alberto. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentin

Fullerene-silicon polymerization evidence

We report experimental results for C60-Si deposition by simultaneous thermal vaporization of fullerene source and chemical vapor deposition from silane source. The samples were characterized by Scanning Electron Microscopy, Energy-dispersive X-ray spectroscopy, Micro-Raman spectroscopy, Wide-angle X-ray scattering, X-ray photoelectron spectroscopy and its thermal stability was studied, discussed and compared with pure C60 deposited by the same method. A crystalline material was obtained and results suggest that a polymerization of fullerenes bridged by silicon atoms was achieved.Fil: Di Liscia, Emiliano Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Huck Iriart, Cristián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Halac, Emilia Beatriz. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Reinoso, Maria Elba. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Huck, Hugo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Area de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; Argentin

Micro-Raman spectroscopy of carbon-based black pigments

Carbon-based black pigments are a wide group of dark-colored materials, which are classified according to the starting material used and their method of manufacture. Raman spectroscopy is an ideal technique for the characterization of carbonaceous matter: crystalline carbon materials present well-defined peaks, which can be easily assigned; amorphous carbon materials, on the other hand, show broad bands between 1300 and 1600 cm -1. The aim of this work was the discrimination between carbon-based pigments by micro-Raman spectroscopy. Five carbon-based pigments provided by Zecchi (lampblack, ivory black, bistre, bitumen, and graphite), two humic-earth materials [Van Dyck (Kremer) and Earth of Kassel (Zecchi)], and a commercial wood charcoal were studied. Raman spectra of all the samples showed the characteristic bands at approximately 1580 and 1350 cm -1; however, a clear difference in position, width, and relative intensity could be observed for most of the samples. The resulting analysis showed that micro-Raman spectroscopy allowed the discrimination of most of the reference pigments and allowed the identification of carbon-based black pigments in two South American colonial paintings dated from the early 18th century. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.Fil: Tomasini, Eugenia Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; ArgentinaFil: Halac, Emilia Beatriz. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Reinoso, Maria Elba. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Di Liscia, Emiliano Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Maier, Marta Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; Argentin

Optical method for measuring proton projected range in GaAs

The knowledge of the consequences of charged particles interaction with semiconductor materials is of paramount interest to study the performance of devices for space applications. Particularly, GaAs is one of the most used for device development. Here, we present a novel method to measure the projected range of energetic protons impinging crystalline GaAs based on µRaman spectroscopy. To validate the method, different proton energies were obtained using appropriate Al foils, an approach which has been properly justified. Finally, the spatial variation of different parameters obtained from Raman spectra is compared with SRIM (Stopping and Range of Ions in Matter) simulations, showing a remarkable agreement of the theoretical and experimental ranges.Fil: Yaccuzzi, Exequiel Eliseo. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; ArgentinaFil: Di Liscia, Emiliano Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (CAC). Departamento de Física de la Materia Condensada; ArgentinaFil: Reinoso, Maria Elba. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area Invest y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (cac). Grupo Superficies; ArgentinaFil: Strittmatter, A.. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Alurralde, M.. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; ArgentinaFil: Plá, Juan Francisco Esteban. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; ArgentinaFil: Giudici, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; Argentin

Experimental re-evaluation of proton penetration ranges in GaAs and InGaP

Multijunction solar cells based on InGaP and GaAs materials are currently the state of the art for space applications due to their high eciencies. However, the space is a hazardous environment with di↵erent energetic particles that degrade the solar cell eciency, hence decreasing the satellite lifetime. To gain insight in the behaviour of the solar cells under particle bombardment, we study the e↵ect of radiation on InGaP and GaAs layers, constituent materials of III-V solar cells. By means of Photoluminescence and Raman spectroscopy we investigate changes of the optical parameters in the irradiated region, and compare the results with simulations obtained with the code Stopping and Ranges of Ions in Matter. The proton ranges obtained from experiments di↵er considerably from the predicted by the simulations in the case of InGaP. We demonstrate that this discrepancy increases monotonously with proton energy. We discuss the possible origin of the di↵erences in terms of electronic orbitals and bonding structure of the simulated compound, and the implications in the design of solar cells for space applications.Fil: Yaccuzzi, Exequiel Eliseo. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; ArgentinaFil: Di Napoli, Solange Mariel. Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (CAC). Departamento de Física de la Materia Condensada; ArgentinaFil: Di Liscia, Emiliano Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (CAC). Departamento de Física de la Materia Condensada; ArgentinaFil: Suárez, Sergio Ariel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares; ArgentinaFil: Alurralde, Martín Alejo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; ArgentinaFil: Strittmatter, Andre. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Pla, Juan Carlos. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; Argentina. Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia.; ArgentinaFil: Giudici, Paula. Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia.; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; Argentin