Abstract Photoluminescence (PL), up‐conversion PL (UCPL), and phosphorescence are three kinds of phenomena common to light‐emitting materials, but it is very difficult to observe all of them simultaneously when they are derived from a single material at room temperature. For the first time, triple‐mode emission (that is, PL, UCPL, and room temperature phosphorescence (RTP)) is reported, which relies on a composite of the luminescent carbon dots (CDs) prepared from m ‐phenylenediamine and poly(vinyl alcohol) (PVA). Moreover, the CDs‐PVA aqueous dispersion is nearly colorless and demonstrates promise as a triple‐mode emission ink in the field of advanced anti‐counterfeiting.

The composite photocatalyst g-C3N4/ZnO was synthesized by heat treatment of the precursor obtained via the deposition–precipitation method. The photocatalyst was characterized by XRD, SEM, TEM, DRS, and TA-PL. The photocatalytic properties of the photocatalyst were evaluated by photooxidation of RhB and photoreduction of Cr6+ under visible light irradiation. The results showed that the photocatalytic properties of the photocatalyst were much better than that of single C3N4 or ZnO. The optimal g-C3N4 content in the composite is 5.0 wt.%. Both photooxidation and photoreduction processes follow first-order kinetics. The photooxidation rate constant of RhB for g-C3N4(5.0 wt.%)/ZnO is 0.0367 min−1, while it is only 0.0112 min−1 for pure C3N4. The photoreduction rate constant of Cr6+ for g-C3N4(5.0 wt.%)/ZnO is more than five times that observed for pure C3N4. The stability of the prepared photocatalyst in the photocatalytic process was also investigated. The enhanced visible photocatalytic properties originate from the injection of excited electrons from the CB of C3N4 to that of ZnO.

We report the intrinsic room-temperature ferromagnetism in undoped ZnO nanoparticles with different sizes synthesized by a wet chemical method at different temperatures. Electron paramagnetic resonance, X-ray photoelectron spectroscopy, and photoluminescence measurements demonstrate clearly the singly charged oxygen vacancies are the main defects, and the relative occupancy of that decreases with increasing sizes and annealing temperatures. Importantly, a direct correlation between the ferromagnetism and the relative concentration of the singly charged oxygen vacancies is established, which suggests that the singly charged oxygen vacancies play a crucial role in modulating ferromagnetic behaviors. Moreover, the size-dependent ferromagnetism can be manipulated conveniently by changing of the surface–volume ratio, which is in favor of future electronic and spintronic application.

Strong third-harmonic generation (THG) is observed in layered violet phosphorus (VP). Polarization-resolved THG reveals its anisotropic, nonlinear optical response, which can be utilized to determine the lattice orientation optically.

Abstract Molybdenum phosphide (MoP) has excellent catalytic activity in hydrogen evolution reactions, but research on its nonlinear optical properties is just beginning. In this work, the spatial self‐phase modulation (SSPM) phenomena of semimetal MoP spherical microparticles are investigated, their applications in spatially asymmetric optical propagation and all‐optical switching are developed. The effective nonlinear refractive index n 2 of MoP microparticles and the ring formation time τ F of SSPM are measured to be about 10 −5 cm 2 W −1 and 0.4 s, respectively. The SSPM experimental results after the sample placed for over two months indicate that MoP microparticles have long‐term stability and resistance to photodegradation. The physical origin of the interaction between light and MoP microparticles to form SSPM is dominated by laser‐induced hole coherence and a small amount of thermal effect. By utilizing the superior optical nonlinearity of MoP microparticles, the spatially asymmetric optical propagation of MoP/violet phosphorus (VP) cascaded samples and the all‐optical switching performance of MoP microparticles are demonstrated, respectively. These results deepen the understanding of the optical nonlinear mechanism of hole micromaterials and are beneficial for the development of SSPM based on topological semimetal micro/nano‐materials in passive nonlinear photonic devices, such as all‐optical diodes, optical isolators, optical logic gates, etc.