Quantum Emission From Hexagonal Boron Nitride Monolayers

Atomically thin van der Waals crystals have recently enabled new scientific and technological breakthroughs across a variety of disciplines in materials science, nanophotonics and physics. However, non-classical photon emission from these materials has not been achieved to date. Here we report room temperature quantum emission from hexagonal boron nitride nanoflakes. The single photon emitter exhibits a combination of superb quantum optical properties at room temperature that include the highest brightness reported in the visible part of the spectrum, narrow line width, absolute photo-stability, a short excited state lifetime and a high quantum efficiency. Density functional theory modeling suggests that the emitter is the antisite nitrogen vacancy defect that is present in single and multi-layer hexagonal boron nitride. Our results constitute the unprecedented potential of van der Waals crystals for nanophotonics, optoelectronics and quantum information processing

Entwicklung von Fertigungstechnologien zur Herstellung biomimetischer faserbasierter Scaffolds aus Kollagen für das Tissue Engineering und die regenerative Medizin

Die enormen Fortschritte und Erkenntnisse der Medizin und der damit einhergehenden gestiegenen mittleren globalen Lebenserwartung von indes knapp 75 Jahren fußen auch auf den medizinischen Entwicklungen des 20. Jahrhunderts, da durch diese z. B. infektiöse und onkologische Erkrankungen, Diabetes, Bluthochdruck, Herzinsuffizienz, Magengeschwüre, Depressionen, Hämophilie und andere Krankheiten erfolgreich therapiert werden können. Die entwickelten Therapiemethoden beruhten im Wesentlichen auf chirurgischen und intensivmedizinischen Neuerungen, chemischen Wirkstoffen, belastungsfähigen Implantaten und extrakorporalen Systemen. Im 21. Jahrhundert hingegen sind medizinische Neuerungen im molekularbiologischen Bereich zu erwarten, wie beispielsweise in der Zellbiologie, DNA-Analyse und -Transfer oder in der regenerativen Medizin. In Letzterer werden autologe regenerative Mechanismen als therapeutisches Prinzip genutzt, um funktionsgestörte Zellen, Gewebe und Organe entweder durch den biologischen Ersatz oder durch die Anregung körpereigener Regenerations- und Reparaturprozesse zu erhalten bzw. wiederherzustellen

Bürgerrecht vs. Urheberrecht: der öffentliche Interessenskonflikt um ACTA und seine Darstellung in der deutschen Medienberichterstattung

Über die Neugestaltung des Urheberrechts im Zeitalter digitaler Medien wird bereits seit Ende der 1990er-Jahre gestritten. Den bisherigen Höhepunkt dieses Konflikts stellt das Anti-Counterfeiting Trade Agreement (ACTA) dar, das 2012 zu Massenprotesten und einer umfangreichen Mediendebatte führte. Im Rahmen des vorliegenden Beitrags wurde untersucht, welchen Einfluss die verschiedenen Interessengruppen auf die Darstellung des Themas in der Medienberichterstattung hatten. Hierfür wurden die verwendeten Attribute auf den Webseiten von ACTA-Gegnern und -Befürwortern qualitativ erhoben. In einem zweiten Schritt wurde das Vorkommen dieser Attribute in der Presseberichterstattung mit einer quantitativen Inhaltsanalyse erfasst. Sowohl die Befürworter als auch die Gegner kommunizierten Attribute aus den Bereichen Wirtschaft, Kultur, Rechtssicherheit und Bürgerrechte. In der medialen Debatte wurden vor allem die Attribute der ACTA-Gegner aus dem Bereich Bürgerrechte und Rechtssicherheit aufgegriffen.Since the rise of digital technology, there has been a constant struggle concerning the regulation of intellectual property. So far, the Anti-Counterfeiting Trade Agreement marks the climax of this conflict. In 2012 ACTA caused mass protests and extensive media coverage. The present paper aims to find out how the involved stakeholders influenced the media coverage about the agreement. To identify the attributes associated with ACTA a qualitative content-analysis of the supporters’ and opponents’ websites was conducted. In a second step, a quantitative content-analysis was done to investigate the occurrence of these attributes in the media coverage. The results reveal that both groups used attributes from an economic, cultural, legal security and civil rights context. The media coverage was dominated by the opponents’ attributes concerning civil rights and legal security

Die Uranlagerstätte Königstein

Die bis 1990 abgebaute Uranlagerstätte Königstein ist an eine cenomane Schichtenfolge gebunden, die aufeinander folgend aus terrestrischen, lagunären und litoral-marinen Ablagerungen besteht. Die Lagerstätte ist südlich der Elbe und westlich der Biela lokalisiert. Ihre Abbaukontur in 100 bis 280 m Tiefe erstreckt sich 600 - 1000 m breit über 4700 m und streicht SSW-NNE. Ihre Urananreicherungen sind in der Tendenz monometallisch ausgebildet. In Klüftungszonen ist der schichtkonformen Dispersvererzung der Typus imprägnativer »Trümer-Flecken-Erze« aufgeprägt. Die Lagerstätte ist das jüngste und letztaufgefundene sächsische Erzobjekt und wurde im Bergwerk Königstein untertägig abgebaut. Nach einer Umstellung des Betriebes wurde das Uran seit 1984 durch chemische Gesteinsauslaugung aus dem Grubengebäude gefördert. Der Vorrat der Lagerstätte wurde zuletzt mit 27.813 t Uran bei einem Durchschnittsgehalt des Urans im Erz von 0,06 % angegeben. Seit 1990 wird nach Einstellung des Bergbaues das Bergbaugebiet saniert. Die Lagerstätte ist einem peripheren Abschnitt des Cenomans an der südöstlichen Umrahmung der Pirnaer Senke infiltrativ aufgeprägt. Die Verteilung des Urans in der Schichtenfolge wird von deren hydrologischer Durchlässigkeitsstruktur bestimmt. Die Urananreicherungen sind an feinsandige, inkohlte organische Substanz führende, Schluff- und Tonsteinlagen im Kontakt mit permeablen Sandsteinschichten gebunden. Die Erzhorizonte (ca. 1-3 m mächtig) bilden die Migrationsbarrieren für in den Untergrundwässern gelöst mitgeführtes Uran. Uran und Thorium wurden vorrangig aus dem Granit von Markersbach freigesetzt und infolge ihres unter exogenen Bedingungen unterschiedlichen Migrationsverhaltens voneinander getrennt. Das Thorium wurde im Schweb der Oberflächenwässer in die Pirnaer Senke gespült und bildete mit Elementen vergleichbaren Verhaltens, wie Zinn, Blei und Zink in der terrestrischen Wechsellagerung eine synsedimentäre weitflächige polymetallische Dispersionsanomalie. Der Großteil des Urans wanderte dagegen in Untergrundwässern gelöst in die Schichtenfolge ein. Ergebnisse der Altersbestimmung der Erze nach der Uran-Blei-Methode und geologische Zeitmarken weisen auf eine stadiale Entwicklung der Lagerstätte vom Cenoman bis in die geologische Gegenwart hin. Die erhaltenen Werte lassen auf den Beginn der Herausbildung des 3. Erzhorizontes durch exo-diagenetische Infiltration des Urans etwa gleichzeitig mit der synsedimentären Polymetallanomalie schließen. Erst später bildeten sich, z. T. auf der stofflichen Grundlage des 3. Horizontes, durch epigenetische Infiltration und unter zeitweiliger Einflußnahme des tertiären Vulkanismus, die beiden oberen Erzhorizonte heraus. Zuletzt entwickelten sich die Klüftungserze. Die jüngsten Zugänge und Umverteilungen des Urans sind an Störungen des radioaktiven Gleichgewichtes (Ra/U) feststellbar, welche fü

Dry transfer of CVD graphene using MoS2_2-based stamps

Recently, a contamination-free dry transfer method for graphene grown by chemical vapor deposition (CVD) has been reported that allows to directly pick-up graphene from the copper growth substrate using a flake of hexagonal boron nitride (hBN), resulting in ultrahigh charge carrier mobility and low overall doping. Here, we report that not only hBN, but also flakes of molybdenum disulfide (MoS$_2$) can be used to dry transfer graphene. This, on one hand, allows for the fabrication of complex van-der-Waals heterostructures using CVD graphene combined with different two-dimensional materials and, on the other hand, can be a route towards a scalable dry transfer of CVD graphene. The resulting heterostructures are studied using low temperature transport measurements revealing a strong charge carrier density dependence of the carrier mobilities (up to values of 12,000 cm$^2$/(Vs)) and the residual charge carrier density fluctuations near the charge neutrality point when changing the carrier density in the MoS$_2$ by applying a top gate voltage.Comment: 5 pages, 3 figure

Valley Dynamics of Excitons in Monolayer Dichalcogenides

Monolayer transition-metal dichalcogenides (TMDCs) have recently emerged as possible candidates for valleytronic applications, as the spin and valley pseudospin are directly coupled and stabilized by a large spin splitting. In these semiconducting materials, optically excited electron-hole pairs form tightly Coulomb-bound excitons with large binding energies. The selection rules for excitonic transitions allow for direct optical generation of a valley-polarized exciton population using resonant excitation. Here, we investigate the exciton valley dynamics in monolayers of three different TMDCs by means of time-resolved Kerr rotation at low temperatures. We observe pronounced differences in the valley dynamics of tungsten- and molybdenum-based TMDCs, which are directly related to the opposite order of the conduction-band spin splitting in these materials

Factors affecting the mechanical and geometrical properties of electrostatically flocked pure chitosan fiber scaffolds

The field of articular cartilage tissue engineering has developed rapidly, and chitosan has become a promising material for scaffold fabrication. For this paper, wet-spun biocompatible chitosan filament yarns were converted into short flock fibers and subsequently electrostatically flocked onto a chitosan substrate, resulting in a pure, highly open, porous, and biodegradable chitosan scaffold. Analyzing the wet-spinning of chitosan revealed its advantages and disadvantages with respect to the fabrication of the fiber-based chitosan scaffolds. The scaffolds were prepared using varying processing parameters and were analyzed in regards to their geometrical and mechanical properties. It was found that the pore sizes were adjustable between 65 and 310 µm, and the compressive strength was in the range 13–57 kPa

Catastrophizing and fear of tinnitus predict quality of life in patients with chronic tinnitus

Objectives: It is well established that catastrophic misinterpretations and fear are involved in the suffering and disability of patients with chronic pain. This study investigated whether similar processes explain suffering and disability in patients with chronic tinnitus. We hypothesized that patients who catastrophically (mis)interpret their tinnitus would be more fearful of tinnitus, more vigilant toward their tinnitus, and report less quality of life. Moreover, tinnitus-related fear was expected to act as a mediator in reduced quality of life. Design: Sixty-one tinnitus patients from an outpatient ENT department of the University Hospital of Antwerp (Belgium) completed a number of questionnaires about their tinnitus. Hierarchical regression analyses were performed to test hypothesized associations and to assess mediation by tinnitus-related fear. Results: Analyses revealed significant associations between catastrophizing and fear and between catastrophizing and increased attention toward the tinnitus. Furthermore, both tinnitus-related catastrophizing and fear were negatively associated with quality of life; moreover, tinnitus-related fear fully mediated the association between catastrophizing about the tinnitus and quality of life. Conclusions: The findings confirm earlier suggestions that tinnitus-related concerns and fears are associated with impaired quality of life, which is in line with a cognitive behavioral account of chronic tinnitus. Future research avenues and clinical applications are discussed

Optoelectronics with electrically tunable PN diodes in a monolayer dichalcogenide

One of the most fundamental devices for electronics and optoelectronics is the PN junction, which provides the functional element of diodes, bipolar transistors, photodetectors, LEDs, and solar cells, among many other devices. In conventional PN junctions, the adjacent p- and n-type regions of a semiconductor are formed by chemical doping. Materials with ambipolar conductance, however, allow for PN junctions to be configured and modified by electrostatic gating. This electrical control enables a single device to have multiple functionalities. Here we report ambipolar monolayer WSe2 devices in which two local gates are used to define a PN junction exclusively within the sheet of WSe2. With these electrically tunable PN junctions, we demonstrate both PN and NP diodes with ideality factors better than 2. Under excitation with light, the diodes show photodetection responsivity of 210 mA/W and photovoltaic power generation with a peak external quantum efficiency of 0.2%, promising numbers for a nearly transparent monolayer sheet in a lateral device geometry. Finally, we demonstrate a light-emitting diode based on monolayer WSe2. These devices provide a fundamental building block for ubiquitous, ultra-thin, flexible, and nearly transparent optoelectronic and electronic applications based on ambipolar dichalcogenide materials.Comment: 14 pages, 4 figure