Optomechanical Generation of Coherent GHz Vibrations in a Phononic Waveguide.

Nanophononics has the potential for information transfer, in an analogous manner to its photonic and electronic counterparts. The adoption of phononic systems has been limited, due to difficulties associated with the generation, manipulation, and detection of phonons, especially at GHz frequencies. Existing techniques often require piezoelectric materials with an external radiofrequency excitation that are not readily integrated into existing CMOS infrastructures, while nonpiezoelectric demonstrations have been inefficient. In this Letter, we explore the optomechanical generation of coherent phonons in a suspended 2D silicon phononic crystal cavity with a guided mode around 6.8 GHz. By incorporating an air-slot into this cavity, we turn the phononic waveguide into an optomechanical platform that exploits localized photonic modes resulting from inherent fabrication imperfections for the transduction of mechanics. Such a platform exhibits very fine control of phonons using light, and is capable of coherent self-sustained phonon generation around 6.8 GHz, operating at room temperature. The ability to generate high frequency coherent mechanical vibrations within such a simple 2D CMOS-compatible system could be a first step towards the development of sources in phononic circuitry and the coherent manipulation of other solid-state properties.

Excitation and detection of acoustic phonons in nanoscale systems.

Phonons play a key role in the physical properties of materials, and have long been a topic of study in physics. While the effects of phonons had historically been considered to be a hindrance, modern research has shown that phonons can be exploited due to their ability to couple to other excitations and consequently affect the thermal, dielectric, and electronic properties of solid state systems, greatly motivating the engineering of phononic structures. Advances in nanofabrication have allowed for structuring and phonon confinement even down to the nanoscale, drastically changing material properties. Despite developments in fabricating such nanoscale devices, the proper manipulation and characterization of phonons continues to be challenging. However, a fundamental understanding of these processes could enable the realization of key applications in diverse fields such as topological phononics, information technologies, sensing, and quantum electrodynamics, especially when integrated with existing electronic and photonic devices. Here, we highlight seven of the available methods for the excitation and detection of acoustic phonons and vibrations in solid materials, as well as advantages, disadvantages, and additional considerations related to their application. We then provide perspectives towards open challenges in nanophononics and how the additional understanding granted by these techniques could serve to enable the next generation of phononic technological applications.

Efecto de los Tratamientos de Calcinación y Pirólisis sobre la Estructura de Aluminosilicatos de Litio Dopadas con CuO / Effect of the Treatments of Calcination and Pyrolysis on the Structure of Aluminosilicate of Lithium Doped with CuO / Efeito dos Tratamentos de Calcinação e Pirólise na Estrutura de Aluminosilicatos de Lítio Dopadas com CUO

Resumen Introducción: Este artículo reporta la síntesis y caracterización de polvos vitrocerámicos del sistema Li2OAl2O3SiO2 (LAS), dopados con 0.5% y 1 % p/p de óxido de cobre (CuO), como una primera etapa pensando en su posterior evaluación como material termoluminiscente (TL) y su posible aplicación como dosímetro TL. Objetivo: Evaluar el efecto de los tratamientos de calcinación y pirolisis de los geles secos de aluminosilicatos de litio dopados con CuO, obtenidos mediante síntesis Sol-Gel. Materiales y Métodos: Las matrices puras y dopadas con CuO se obtuvieron mediante la verificación de formiatos de aluminio y litio, en presencia de tetraetoxisilano y CuO. Los geles obtenidos se secaron a 120 °C y 2,5 h. La mitad de la cantidad obtenida se sometió a un tratamiento de calcinación (480 °C, 5 h) mientras que la otra mitad se sometió a un proceso de pirolisis (atmósfera de nitrógeno) a 480 °C por 5 h. Las muestras obtenidas se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopia infrarroja (FTIR), potencial zeta y difracción de rayos X (DRX). Resultados: mediante el análisis SEM se confirmó el tamaño de partícula micrométrica, de los espectros se observan algunas bandas prominentes entre Si-O u Al-O, además se asume que los tratamientos térmicos fueron adecuados para la liberación de grupos remanentes orgánicos. Conclusiones: La síntesis implementada permitió la obtención de partículas micrométricas (φp < 25 μm). Los tratamientos térmicos tuvieron un efecto significativo sobre la funcionalización superficial de las partículas obtenidas, y la composición del material y se verificó que la temperatura empleada fue adecuada para la liberación de remanentes orgánicos, además con los espectros se observó los grupos remanentes funcionales que estaban presentes en el material.

Abstract Introduction. This article reports the synthesis and characterization of the glass-ceramic powders of the Li2OAl2O3SiO2 (LAS) system, doped with 0.5% and 1% w / w copper oxide (CuO), as a first stage thinking about its subsequent evaluation as a thermoluminescent material (TL) and its possible application as a TL dosimeter. Objective. To evaluate the effect of the calcination and pyrolysis treatments of the dry gels of lithium aluminosilicates doped with CuO, obtained by Sol - Gel synthesis. Materials and Methods. The pure and doped CuO LAS matrices were obtained by the gelation of lithium aluminum formats, in the presence of tetraethoxysilane and CuO. The gels obtained were dried at 120 ° C and 2.5 h. Half of the amount obtained was subjected to a calcination treatment (480 °C, 5 h) while the other half was subjected to a pyrolysis process (nitrogen atmosphere) at 480 °C for 5 h. The samples obtained were characterized by scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FTIR), zeta potential and X-ray diffraction (XRD). Results. By means of the SEM analysis the micrometric particle size was confirmed, from the spectra some prominent bands are observed between Si-O or Al-O, besides it is assumed that the thermal treatments were suitable for the release of organic rebasing groups. Conclusions. The synthesis implemented allowed the obtaining of micrometric particles (φp < 25 μm). The thermal treatments had a significant effect on the superficial functionalization of the particles obtained, and the composition of the material and it was verified that the temperature used was adequate for the release of organic reagents, in addition with the spectra we observed the functional rebar groups that were present in the material.

Resumo Introdução: Este artigo relata a síntese e caracterização dos pós vitrocerâmicos do sistema Li2OAl2O3SiO2 (LAS), dopado com 0,5% e 1% p / p de óxido de cobre (CuO), como uma primeira etapa, pensando em sua posterior avaliação como material termoluminescente (TL). e sua possível aplicação como um dosímetro TL. Objetivo: Avaliar o efeito dos tratamentos de calcinação e pirólise de géis secos de aluminosilicato. Materiais e Métodos: As matrizes CuO LAS puras e dopadas foram obtidas pela gelificação de formatos de alumínio e lítio, na presença de tetraetoxisilano e CuO. Os géis obtidos foram secos a 120 ° C e 2,5 h. Metade da quantidade obtida foi submetida a um tratamento de calcinação (480 °C, 5 h) enquanto a outra metade foi submetida a um processo de pirólise (atmosfera de nitrogênio) a 480 °C por 5 h. As amostras obtidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), potencial zeta e difração de raios X (DRX). Resultados. por meio da análise de MEV, foi confirmado o tamanho micrométrico das partículas, observando-se, a partir dos espectros, algumas bandas proeminentes entre Si-O ou Al-O, além de se considerar que os tratamentos térmicos foram adequados para a liberação de grupos orgânicos de rebasing. Conclusões: A síntese implementada permitiu a obtenção de partículas micrométricas (φp < 25 μm). Os tratamentos térmicos tiveram um efeito significativo sobre a funcionalização superficial das partículas obtidas, e a composição do material e verificou-se que a temperatura utilizada foi adequada para a liberação de reagentes orgânicos, além dos espectros observamos os grupos funcionais de vergalhões que estavam presentes no material.

Teoría de seres humanos unitarios en el cuidado de la administración de medicamentos / Unitary human beings theory in the care of the administration of medicines / Teoria do ser humano unitário no cuidado da administração de medicamento

La administración de medicamentos es uno de los pilares fundamen-tales en la gestión del cuidado de la enfermería, de ahí la impor-tancia y responsabilidad de su manejo con personas que estén re-cibiendo fármacos especializados por su condición aguda o crítica. Objetivo: Construir un instrumento de valoración con los principios homeodinámicos y el concepto de pandimensionalidad de la teoría de seres humanos unitarios, para la administración de medicamen-tos especializados, como inotrópicos y vasopresores en servicios de UCI y urgencias. Materiales y métodos: Es una investigación cua-litativa con enfoque descriptivo, para conocer la realidad del sujeto de cuidado desde la premisa sobre la relación de la administración de medicamentos y los principios de la teoría de Seres Humanos Unitarios. Resultados: Se construyó un instrumento de valoración desde la perspectiva de la teoría de Rogers. La misma permite al profesional de enfermería evaluar y generar propuestas de cuida-do guiadas al equilibrio armónico de los campos de energía, según propone esta teórica en relación con la administración de medica-mentos. También le facilita al estudiante el identificar las alteracio-nes de los principios de la teoría en relación a los efectos de los medicamentos. Conclusiones: El instrumento permite contemplar los principios homeodinámicos y la pandimensionalidad; además, facilita los procesos de cuidado en la administración de medicamen-tos, que en ocasiones por diferentes causas no se evalúa la respuesta del sujeto de cuidado ante un medicamento, retrasando su evolución ante la enfermedad.

The administration of medications is one of the fundamental pillars in the management of nursing care, hence the importance and responsibility of the management of medications to people who are receiving specialized medicine for their acute or critical condition, that is why this study was proposed The objective: is to build an assessment instrument with the homeodynamic principles and the concept of pandimensionality of the theory of unitary human beings for the administration of specialized drugs such as inotropics and vasopressors in ICU and emergency health services. Materials and methods: qualitative with a descriptive approach, to know the reality of the care subject from the premise of the relationship of the administration of medicines and principles of the theory of Unitary Human Beings, Results: an assessment instrument was built from the pers-pective of Rogers' theory that allows the nursing professional to evaluate and generate proposals for care guided to the harmonic balance of the energy fields proposed by this theory in relation to the administration of medications, also, it allows the student to identify alterations in the prin-ciples of the theory in relation to the effects of medications Conclusions: the instrument allows to contemplate homeodynamic principles and the concept of pandimensionality thus facilitate the process of care for the administration of drugs that sometimes for different reasons does not evaluate the response of the care subject to a drug, delaying the evolution of the subject before the disease.

A administração de medicamentos é um dos eixos fundamentais do cuidado de enfermagem, sendo importante a responsabilidade do seu manejo com pessoas que recebem fármacos espe-cializados pela sua condição aguda ou crítica. Objetivo: Construir um instrumento de avaliação dos princípios homeodinâmicos e o conceito de pandimensionalidade da teoria do ser humanos unitários, para a administração de medicamentos especializados como inotrópicos e vasopres-sores nas UTI e Unidades de Emergência. Materiais e métodos: Pesquisa qualitativa com foco descritivo para conhecer a realidade do sujeito de cuidado sobre a relação da administração de medicamentos e os princípios da teoria do Ser Humano Unitário. Resultados: Construiu-se um instrumento de valoração desde a perspectiva de Rogers, permitindo ao profissional de enferma-gem avaliar e gerar propostas de cuidado guiadas ao equilíbrio harmônico dos campos de energia, segundo a proposta da teoria em relação com a administração de medicamentos. Também lhe fa-cilita ao estudante identificar as alterações dos princípios da teoria em relação com os efeitos dos medicamentos. Conclusões: O instrumento permite contemplar os princípios homeodinâmicos e pandimensionalidade; além disso, facilita os processos de cuidado na administração de medica-mentos que ocasionalmente, por diferentes causas não se avalia a resposta do sujeito de cuidado ante um medicamento, retrasando a sua evolução perante a doença.

Comportamiento termoluminiscente de matrices de alúmina bajo diferentes condiciones de sinterización y dopaje con cerio / Termoluminiscent behavior of alumina matrices under different conditions of sinterization and doping with cerio / Comportamento termoluminiscente de matrizes de alumina sob diferentes condições de sinterização e doping com cerio

Resumen Introducción: en la búsqueda de nuevos materiales útiles como dosímetros termoluminiscentes (TL) la alúmina (α-Al2O3) ha adquirido gran atención. La α-Al2O3 posee una sensibilidad TL que es perceptible a las concentraciones de impurezas y a las condiciones térmicas del crecimiento de sus cristales, por lo que encontrar nuevas variaciones del material permitirá aumentar su respuesta TL. Objetivo: analizar las curvas de brillo de matrices de alúmina pura sinterizadas bajo diferentes condiciones de calcinación y dopadas con cerio a concentración 0.1 % p/p (Al2O3:Ce), usando la función asimétrica logística, para calcular sus parámetros cinéticos termoluminiscentes y explicar el comportamiento del material. Materiales y métodos: polvo de alúmina bohemita fue utilizado para preparar muestras puras sintetizadas de bajo diferentes condiciones de calcinación (NALO y ALO). El cerio se introdujo mediante impregnación húmeda utilizando nitrato de cerio hexa-hidratado. El análisis estructural de las matrices se realizó mediante Difracción de Rayos X. La lectura TL se realizó en un TLD 4500. Resultados: la deconvolución obtenida en las curvas de brillo para los grupos ALO y NALO evidencia la presencia de tres y cuatro señales TL respectivamente, y de seis señales TL en la muestra Al2O3:Ce. Conclusión: los tratamientos térmicos aplicados introdujeron un cambio sustancial en la curva de brillo del material y en su cinética TL, en términos del número de trampas y de la cantidad inicial de portadores de carga atrapados. La introducción de impurezas de cerio produjo una modificación fundamental en la curva de brillo de las matrices de alúmina.

Abstract Introduction: in the search for new materials useful as thermoluminescent dosimeters (TL) alumina (α-Al2O3) has acquired great attention. The α-Al2O3 has a sensitivity TL that is perceptível to the concentrations of impurities and to the thermal conditions of the growth of its crystals, so finding new variations of the material will allow to increase its TL response. Objective: analyze the brightness curves of pure alumina matrices sintered under different calcination conditions and doped with cerium at a concentration of 0.1 % p/p (Al2O3:Ce), using the asymmetric logistic function, to calculate its thermoluminescent kinetic parameters and explain the behavior of the material. Materials and methods: boehmite alumina powder was used to prepare pure sintered samples of under different calcination conditions (NALO and ALO). The cerium was introduced by wet impregnation using cerium hexahydrate nitrate. The structural analysis of the matrices was carried out by X-ray diffraction. The TL reading was performed in a TLD 4500. Results: the deconvolution obtained in the brightness curves for the ALO and NALO groups evidences the presence of three and four TL signals respectively, and of six TL signals in the sample Al2O3:Ce. Conclusion: the applied heat treatments introduced a substantial change in the brightness curve of the material and its TL kinetics, in terms of the number of traps and the initial amount of charge carriers trapped. The introduction of cerium impurities produced a fundamental modification in the brightness curve of the alumina matrices.

Resumo Introdução: na busca por novos materiais úteis como dosímetros termoluminescentes (TL), a alumina (α-Al2O3) tem adquirido grande atenção. O α-Al2O3 possui uma sensibilidade TL que é perceptível às concentrações de impurezas e às condições térmicas do crescimento de seus cristais, portanto, encontrar novas variações do material permitirá aumentar sua resposta TL. Objetivo: analisar as curvas de brilho de matrizes de alumina pura sinterizadas sob diferentes condições de calcinação e dopadas com cério na concentração de 0,1 % p/p (Al2O3:Ce), utilizando a função logística assimétrica, para calcular seus parâmetros cinéticos termoluminescentes e explicar a comportamento do material. Materiais e métodos: o pó de alumina boehmite foi usado para preparar amostras de puro sinterizado sob diferentes condições de calcinação (NALO e ALO). O cério foi introduzido por impregnação a úmido com nitrato de cério hexaidratado. A análise estrutural das matrizes foi realizada por difração de raios X. A leitura TL foi realizada em um TLD 4500. Resultados: a deconvolução obtida nas curvas de brilho para os grupos ALO e NALO mostra a presença de três e quatro sinais TL respectivamente, e de seis sinais TL na amostra Al2O3: Ce. Conclusão: os tratamentos térmicos aplicados introduziram uma mudança substancial na curva de brilho do material e sua cinética de TL, em termos do número de armadilhas e da quantidade inicial de portadores de carga aprisionados. A introdução de impurezas de cério produziu uma modificação fundamental na curva de brilho das matrizes de alumina.