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- ItemIn-vivo Raman spectroscopy: from basics to applications(Bellingham, Wash. : SPIE, 2018) Cordero, Eliana; Latka, Ines; Matthäus, Christian; Schie, Iwan W.; Popp, JürgenFor more than two decades, Raman spectroscopy has found widespread use in biological and medical applications. The instrumentation and the statistical evaluation procedures have matured, enabling the lengthy transition from ex-vivo demonstration to in-vivo examinations. This transition goes hand-in-hand with many technological developments and tightly bound requirements for a successful implementation in a clinical environment, which are often difficult to assess for novice scientists in the field. This review outlines the required instrumentation and instrumentation parameters, designs, and developments of fiber optic probes for the in-vivo applications in a clinical setting. It aims at providing an overview of contemporary technology and clinical trials and attempts to identify future developments necessary to bring the emerging technology to the clinical end users. A comprehensive overview of in-vivo applications of fiber optic Raman probes to characterize different tissue and disease types is also given.
- ItemFar-infrared and Raman spectroscopy investigation of phonon modes in amorphous and crystalline epitaxial GeTe-Sb2Te3 alloys(London : Nature Publishing Group, 2016) Bragaglia, V.; Holldack, K.; Boschker, J.E.; Arciprete, F.; Zallo, E.; Flissikowski, T.; Calarco, R.A combination of far-infrared and Raman spectroscopy is employed to investigate vibrational modes and the carrier behavior in amorphous and crystalline ordered GeTe-Sb2Te3 alloys (GST) epitaxially grown on Si(111). The infrared active GST mode is not observed in the Raman spectra and vice versa, indication of the fact that inversion symmetry is preserved in the metastable cubic phase in accordance with the Fm3 space group. For the trigonal phase, instead, a partial symmetry break due to Ge/Sb mixed anion layers is observed. By studying the crystallization process upon annealing with both the techniques, we identify temperature regions corresponding to the occurrence of different phases as well as the transition from one phase to the next. Activation energies of 0.43 eV and 0.08 eV for the electron conduction are obtained for both cubic and trigonal phases, respectively. In addition a metal-insulator transition is clearly identified to occur at the onset of the transition between the disordered and the ordered cubic phase.
- ItemEpitaxial growth and characterization of GeTe and GeTe/Sb2Te3 superlattices(Berlin : Humboldt-Universität zu Berlin, 2017) Wang, Rui NingDie epitaktische Wachstum von GeTe Dünnschichten und Sb2Te3/GeTe Übergittern durch Molekularstrahlepitaxie wird auf drei verschiedenen Silizium Oberflächen gezeigt: Si(111)−(7×7), Si(111)−(√3×√3)R30°−Sb, und Si(111)−(1×1)−H. Mit Röntgenstrukturanalyse wird bewiesen, dass die epitaktische Beziehung der GeTe Schicht von der Oberflächepassievierung abhängig ist; auf einer passivierten Fläche können verdrehte Domänen unterdrückt sein. Dieses Verhalten ähnelt dem, welches bei 2D Materialien zu erwarten wäre, und wird auf die Schwäche der Resonanten ungebundenen Zustände zurückgeführt, die durch Peierls Verzerrung noch schwächer werden.
- ItemMonitoring conical intersections in the ring opening of furan by attosecond stimulated X-ray Raman spectroscopy(Melville, NY : AIP Publishing LLC, 2015) Hua, Weijie; Oesterling, Sven; Biggs, Jason D.; Zhang, Yu; Ando, Hideo; de Vivie-Riedle, Regina; Fingerhut, Benjamin P.; Mukamel, ShaulAttosecond X-ray pulses are short enough to capture snapshots of molecules undergoing nonadiabatic electron and nuclear dynamics at conical intersections (CoIns). We show that a stimulated Raman probe induced by a combination of an attosecond and a femtosecond pulse has a unique temporal and spectral resolution for probing the nonadiabatic dynamics and detecting the ultrafast (∼4.5 fs) passage through a CoIn. This is demonstrated by a multiconfigurational self-consistent-field study of the dynamics and spectroscopy of the furan ring-opening reaction. Trajectories generated by surface hopping simulations were used to predict Attosecond Stimulated X-ray Raman Spectroscopy signals at reactant and product structures as well as representative snapshots along the conical intersection seam. The signals are highly sensitive to the changes in nonadiabatically coupled electronic structure and geometry.
- ItemAutomatic spike correction using UNIFIT 2020(Chichester [u.a.] : Wiley, 2019) Hesse, Ronald; Bundesmann, Carsten; Denecke, ReinhardThe improvement of the software UNIFIT 2020 from an analysis processing software for photoelectron spectroscopy (XPS) only to a powerful tool for XPS, Auger electron spectroscopy (AES), X-ray absorption spectroscopy (XAS), and Raman spectroscopy requires new additional programme routines. Particularly, the implementation of the analysis of Raman spectra needs a well-working automatic spike correction. The application of the modified discrete Laplace operator method allows for a perfect localization and correction of the spikes and finally a successful peak fit of the spectra. The theoretical basis is described. Test spectra allow for the evaluation of the presented method. A comparison of the original and spike-corrected real measurements demonstrates the high quality of the method used.
- ItemFabrication and characterization of graphene nanoribbons epitaxially grown on SiC(0001)(Berlin : Humboldt-Universität zu Berlin, 2018) Aranha Galves, LaurenEinzelschichten von Graphen-Nanobänders (GNRs) wurden auf SiC(0001)-Substraten mit zwei unterschiedlichen Fehlschnitten bei Temperaturen von 1410 bis 1460 °C synthetisiert. Das GNR-Wachstum lässt sich bei niedriger Stufenkantenhöhe am besten durch eine exponentielle Wachstumsrate, welche mit der Energiebarriere für die Ausdiffusion von Si korreliert ist. Anderseits wird bei Substraten mit höheren Stufenkanten eine nicht-exponentielle Rate beobachtet, was mit der Bildung von mehrlagigen Graphen an den Stufenkanten in Verbindung gebracht wird. Die Sauerstoffinterkalation von epitaktischen GNRs mittels Ausglühen an Luft von Bändern wird als nächstes untersucht, welche auf unterschiedlichen SiC-Substraten gewachsen wurden. Neben der Umwandlung von monolagigem zu zweilagigem Graphen in der Nähe der Stufenkanten von SiC, führt die Sauerstoffinterkalation zusätzlich zu der Bildung einer Oxidschicht auf den Terrassen des Substrats, was die zweilagigen GNRs elektrisch isoliert voneinander zurücklässt. Die elektrische Charakterisierung der zweilagigen GNRs zeigten dass die Bänder durch die Behandlung mit Sauerstoff elektrisch voneinander entkoppelt sind. Eine robuste Lochkonzentration von etwa 1x10¹³ cm-² und Mobilitäten von bis zu 700 cm²/(Vs) wurden für die GNRs mit einer typischen Breite von 100 nm bei Raumtemperatur gemessen. Wohl definierte Mesastrukturen gebildet mittels Elektronenstrahllithographie auf SiC-Substraten, wurde zuletzt untersucht. Die Charakterisierung des Ladungsträgertransports von GNRs die auf den Seitenwänden der strukturierten Terrassen gewachsen wurden, zeigt eine Mobilität im Bereich von 1000 bis 2000 cm²/(Vs), welche für verschiedene Strukturen auf der gesamten Probe homogen ist, was die Reproduzierbarkeit dieses Herstellungsverfahrens hervorhebt, sowie dessen Potential für die Implementierung in zukünftigen Technologien, welche auf epitaktischgewachsenene GNRs basieren.