Nonlinear optical susceptibilities χ(2) of nitridosilicate powders

Lutz, H.; Joosten, Sven; Hoffmann, J.; Lehmeier, Petra; Seilmeier, A.; Höppe, Henning A.; Schnick, Wolfgang

doi:10.1016/j.jpcs.2004.02.005

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“…Nichtlinear-optische Eigenschaften von Nitridosilicaten wurden bislang sehr wenig untersucht. [171] Da große Nitridosilicat-Einkristalle gegenwärtig nicht verfügbar sind, wurden Pulvertechniken eingesetzt. Dabei wurden zur Messung der nichtlinearen Suszeptibilität c (2) die Kurtz-PerryMethode [172] und die SHEW-Methode (Erzeugung einer zweiten Harmonischen durch eine evaneszente Welle) verwendet.…”

Section: Nichtlinear-optische Materialienunclassified

“…[173,174] eff (ein Maß für die Effizienz des nichtlinearen Wechselwirkungsprozesses) bewegte sich in der gleichen Grçßenordnung wie der Wert für LiIO 3 in den effizientesten Proben (Tabelle 4). [171,175] Diese Werte sind ein vielversprechender Ausgangspunkt für Einkristallstudien an Nitridosilicat-Materialien, die Kristallzucht-Techniken für große Nitridosilicate sind bisher jedoch noch wenig ausgereift. Bei Bestrahlung mit einem Infrarot-Laser (l = 1047 nm) wurde bei Eu 2 Si 5 N 8 eine interessante Zwei-Photonen-Absorption beobachtet, die zu einer roten Fluoreszenz-Emission führte.…”

Section: Nichtlinear-optische Materialienunclassified

“…Die mittlere effektive Gütezahl M eff = (d 2 eff )/(n 2w n 2 w ) mit d eff = 0.5 c (2) eff (ein Maß für die Effizienz des nichtlinearen Wechselwirkungsprozesses) bewegte sich in der gleichen Grçßenordnung wie der Wert für LiIO 3 in den effizientesten Proben (Tabelle 4). [171,175] Diese Werte sind ein vielversprechender Ausgangspunkt für Einkristallstudien an Nitridosilicat-Materialien, die Kristallzucht-Techniken für große Nitridosilicate sind bisher jedoch noch wenig ausgereift.…”

Section: Nichtlinear-optische Materialienunclassified

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Nitridosilicate und Oxonitridosilicate: von keramischen Materialien zu struktureller und funktioneller Diversität

Zeuner¹,

Pagano²,

Schnick³

2011

Angewandte Chemie

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102

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Silicate sind eine der wichtigsten Verbindungsklassen auf diesem Planeten, und mehr als 1000 Vertreter wurden im Mineralreich bereits identifiziert. Zusätzlich wurden auch mehrere hundert künstliche Silicate synthetisiert. Der Ersatz von Sauerstoff durch Stickstoff führt zur strukturell vielseitigen Klasse der Nitridosilicate. Siliciumnitrid, eines der wichtigsten nichtoxidischen keramischen Materialien, ist die binäre Stammverbindung der Nitridosilicate, und sie symbolisiert die inhärenten Materialeigenschaften dieser Verbindungen. Allerdings ist eine breite systematische Erforschung der Nitridosilicate erst in den letzten Dekaden erfolgt. Mittlerweile haben diese und verwandte Verbindungen ein bemerkenswertes Ausmaß an industrieller Anwendung erreicht. Dieser Aufsatz illustriert jüngste Fortschritte bei der Synthese, der Aufklärung von Struktur‐Eigenschafts‐Beziehungen und den Anwendungen von Nitridosilicaten, Oxonitridosilicaten und den verwandten SiAlONen.

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Section: Nichtlinear-optische Materialienunclassified

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Nitridosilicate und Oxonitridosilicate: von keramischen Materialien zu struktureller und funktioneller Diversität

Zeuner¹,

Pagano²,

Schnick³

2011

Angewandte Chemie

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“…MgSiN 2 has also been investigated as a sinter additive for Si 3 N 4 ceramics [33][34][35] because it lowers the oxygen content of the sintered body, resulting in improved thermal conductivity [36]. The high thermal and chemical stability and noncentrosymmetric structure of MgSiN 2 suggest it may be of interest in nonlinear optical applications [37]. V-doped MgSiN 2 has been investigated and predicted to be a ferromagnet which exhibits half-metallicity [38].…”

mentioning

confidence: 99%

Band gap and electronic structure of MgSiN₂ determined using soft X‐ray spectroscopy and density functional theory

Boer

Boyko

Braun

et al. 2015

Physica Rapid Research Ltrs

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We present a study of MgSiN2 using soft X‐ray absorption and emission spectroscopy which directly probe the partial density of states. MgSiN2 is new as a host lattice for luminescence materials and used in phosphor‐converted light‐emitting diodes. We compare our measurements to our full potential, all electron density funtional theory calculations. We find excellent agreement between experiment and theory and the band gap of MgSiN2 is measured to be 5.6 ± 0.2 eV in agreement with our calculated value of 5.72 eV. (© 2015 WILEY‐VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim)

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“…As an example, we take a layer made out of an orange-emitting Eu 2þ doped Sr 2 Si 5 N 8 phosphor, which has a refractive index of 2.55. 21 This phosphor is known to have a strong absorption in the UV-blue part of the spectrum (see Figure 7) and an efficient emission around 630 nm, depending on the dopant concentration. 22 The Sr 2 Si 5 N 8 :Eu phosphor is commercially used as conversion phosphor for white LEDs and its efficiency is TABLE II.…”

Section: B Spectral Shifting Layermentioning

confidence: 99%

Efficiency enhancement calculations of state-of-the-art solar cells by luminescent layers with spectral shifting, quantum cutting, and quantum tripling function

Kate

Jong

Hintzen

et al. 2013

Journal of Applied Physics

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Solar cells of which the efficiency is not limited by the Shockley-Queisser limit can be obtained by integrating a luminescent spectral conversion layer into the cell structure. We have calculated the maximum efficiency of state-of-the-art c-Si, pc-Si, a-Si, CdTe, GaAs, CIS, CIGS, CGS, GaSb, and Ge solar cells with and without an integrated spectral shifting, quantum cutting, or quantum tripling layer using their measured internal quantum efficiency (IQE) curves. Our detailed balance limit calculations not only take into account light in-coupling efficiency of the direct AM1.5 spectral irradiance but also wavelength dependence of the refractive index and the IQEs of the cells and the angular dependent light in-coupling of the indirect spectral irradiance. An ideal quantum cutting layer enhances all cell efficiencies ranging from a modest 2.9% for c-Si to much larger values of 4.0%, 7.7%, and 11.2% for CIGS, Ge, and GaSb, respectively. A quantum tripling layer also enhances cell efficiencies, but to a lesser extent. These efficiency enhancements are largest for small band gap cells like GaSb (7.5%) and Ge (3.8%). Combining a quantum tripling and a quantum cutting layer would enhance efficiency of these cells by a factor of two. Efficiency enhancement by a simple spectral shifting layer is limited to less than 1% in case the IQE is high for blue and UV lights. However, for CdTe and GaSb solar cells, efficiency enhancements are as high as 4.6% and 3.5%, respectively. A shifting layer based on available red LED phosphors like Sr 2 Si 5 N 8 :Eu will raise CdTe efficiency by 3.0%. V C 2013 AIP Publishing LLC. [http://dx

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Band gap and electronic structure of MgSiN₂ determined using soft X‐ray spectroscopy and density functional theory

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