Polarized photoluminescence and g-factor in an ensemble of quantum dots in magnetic fields
该研究理论分析了不同尺寸量子点系综的偏振光致发光特性,揭示其谱带分裂远大于单量子点塞曼分裂、偏振符号沿谱带变化且与激子g因子符号相关,推导了适用于多种材料结构的激子g因子尺寸依赖普适公式并与实验对比验证。
2023-10-03 cond-mat.mes-hall
Resonant photoluminescence and dynamics of a hybrid Mn-hole spin in a positively charged magnetic quantum dot
我们分析,通过共振光致发光,一个单独的磁性原子(锰)耦合到一个半导体量子点中的孔的自旋动力学。CdTe/ZnTe量子点中的混合Mn-空穴自旋和带正电荷的激子形成了可以光学寻址的$Λ$系统的系综。利用共振光致发光的自相关和共振光抽运实验研究了该多级自旋系统中的自旋弛豫通道。我们确定的混合Mn空穴自旋的Mn空穴交换相互作用和耦合到声学声子的相互作用驱动的一个有效的弛豫通道。我们还表明,光学$Λ$系统连接通过低效的自旋翻转比可以增强弱横向磁场。用完全速率方程模型很好地描述了p掺杂磁性量子点的共振光致发光动力学。我们的结果表明,在具有大的重空穴/轻空穴分裂的量子点系统中,可以获得长寿命的Mn-空穴杂化自旋.
2017-05-17 cond-mat.mes-hall
Elementary excitations in charge-tunable InGaAs quantum dots studied by resonant Raman and resonant photoluminescence spectroscopy
我们报道了自组装InGaAs量子点的共振光谱,其中电子数可以通过外部栅极电压精确地调谐到N= 0,1,2。偏振,波矢和磁场相关的测量使我们能够清楚地区分共振拉曼和共振光致发光过程。N=1和2电子的拉曼光谱彼此相当不同。特别地,对于N=2的量子点He,光谱表现出单重态和三重态跃迁,反映了基本的多粒子相互作用。量子点的共振光致发光光谱也会随着量子点中电子数目的变化而发生显著的变化。对于N=1,我们观察到强烈的极化效应被抑制N=2。
2010-12-08 cond-mat.mes-hall
Absorption and photoluminescence spectroscopy on a single self-assembled charge-tunable quantum dot
我们已经进行了详细的光致发光(PL)和吸收光谱在同一个单一的自组装量子点的电荷可调器件。在PL中从中性到带电激子的转变发生在比吸收中的相应转变更负的电压下。我们建立了一个库仑阻塞模型来解释这一现象。在大的负偏压下,由于电子和空穴隧穿,吸收变宽。我们观察到在这个制度的谐振功能时,量子点空穴能级与位于我们的结构中的盖帽层阻挡势垒界面的二维空穴态谐振。
2005-10-27 cond-mat.mes-hall
Fractals of graphene quantum dots in photoluminescence of shungite
石墨烯量子点(GQDs)的shunterm,归因于单个片段的还原氧化石墨烯(rGO)的光致发光,已经研究了冷冻的rGO胶体分散在水,四氯化碳,和甲苯。形态学研究表明,GQD形成分形的稳定趋势,并可靠地建立了由溶剂引起的胶体分形结构的急剧变化。光谱研究揭示了发射中心的双重特征:单个GQD负责光谱位置,而GQD胶体的分形结构由于胶体分散体的结构不均匀性和对激发波长的特殊依赖性而提供了高展宽的光谱。第一次,在冷冻甲苯分散液中观察到单个GQD的光致发光光谱,这为GQD光子学的理论处理铺平了道路。
2013-08-17 cond-mat.mes-hall
Photoluminescence of tetrahedral quantum-dot quantum wells
考虑到量子点量子阱(QDQW)的四面体形状,在描述结构中激子态、声子模和激子-声子相互作用时,我们在非绝热方法内获得了单个CdS/HgS/CdS QDQW光致发光光谱的定量解释。我们发现四面体量子阱的激子基态是亮的,而球形量子阱的激子基态是暗的。光致发光光谱中声子峰的位置归因于界面光学声子。我们还表明,黄-里斯参数的实验值只能得到声子辅助跃迁的非绝热理论。
2004-01-30 cond-mat.mes-hall
Influence of exciton spin relaxation on the photoluminescence spectra of semimagnetic quantum dots
我们提出了一个全面的实验和理论研究的光致发光的单个CdMnTe量子点的Mn含量x范围从0.01到0.2。我们区分三个阶段的激子-Mn离子自旋系统的平衡,并表明,中间阶段,其中激子自旋放松,而总的平衡没有达到,引起一个特定的不对称形状的光致发光光谱。从测量和计算的光谱之间的一个很好的协议,我们能够评估的激子本地化体积,顺磁性Mn离子的数量,和它们的温度为每个特定的点。我们讨论了这些参数的值,并将它们与其他实验的结果进行比较。此外,我们分析了平均塞曼位移和过渡线宽的Mn含量的依赖关系,并指出具体的过程,控制这些值在特定的Mn浓度。
2013-04-10 cond-mat.mes-hall
From the artificial atom to the Kondo-Anderson model: orientation dependent magneto-photoluminescence of charged excitons in InAs quantum dots
本文对InAs/GaAs量子点中的中性激子和带电激子进行了磁光致发光研究。我们的调查依赖于一个共焦显微镜,允许任意调整之间的角度施加的磁场和样品生长轴。首先,从中性激子和trions的实验中,我们提取的电子和空穴在s-壳层的Landé张量的面内和轴上的分量。然后,基于双负电荷激子磁光致发光,我们表明,p电子波函数扩展到GaAs势垒显着。我们还表明,p-电子g-因子取决于在s-壳层中的空穴的存在。由于量子点电子态与润湿层之间的耦合,三重带负电荷的激子光致发光的磁场依赖性表现出几个反交叉。最后,我们讨论了当磁场的取向从Faraday几何变为Voigt几何时,系统如何从Kondo-Anderson激子描述演化到人工原子模型。
2013-05-24 cond-mat.mes-hall
Epitaxial growth and Photoluminescence Excitation spectroscopy of CdSe Quantum Dots in (Zn,Cd)Se barrier
设计,外延生长,和共振光谱的CdSe量子点(QD)嵌入在一个创新的(Zn,Cd)Se势垒。(Zn,Cd)Se势垒使得QD能量发射向下移动至1.87 eV,其低于Mn $^{2+}$离子内部跃迁的能量(2.1 eV)。这为实现掺杂有几种Mn离子的外延CdSe量子点打开了前景。例如,在一个实施例中,高量子产额磁光器件中的光源。单个量子点的偏振分辨光致发光激发测量揭示了尖锐的($Γ<$ 150 $μ$ eV)最大值和光学偏振向量子点限制带电激子态的转移,效率达到26%。实现了用单个Mn $^{2+}$离子掺杂QD。
2015-12-24 cond-mat.mes-hall
Nonlinear photoluminescence spectra from a quantum dot-cavity system: Direct evidence of pump-induced stimulated emission and anharmonic cavity-QED
我们研究了强耦合量子点-腔系统的光致发光谱,该系统采用量子主方程技术,考虑了非相干泵浦、纯退相和费米子或玻色子统计。给出了费米子的单光子关联能级的解析谱和数值精确的多光子谱。我们比较最近的实验上的量子点-微柱腔系统,并表明,一个很好的适合的数据可以通过改变只与实验直接对应的非相干泵浦速率。我们的理论和实验一起显示了一个清晰和系统的方法来研究受激辐射诱导的加宽和非谐腔QED。
2009-10-30 cond-mat.mes-hall
Spin beats in the photoluminescence polarization dynamics of charged excitons in InP/(In,Ga)P quantum dots in presence of nuclear quadrupole interaction
研究了磁场作用下InP/In $_{0.48}$ Ga $_{0.52}$ P量子点中带正电(X $^{+}$)和带负电(X $^{-}$)激子的自旋动力学.我们发现,所研究的系统的一个特征是核四极相互作用的存在下,这导致稳定的核和电子自旋的量子点在零外部磁场。详细地,核四极相互作用导致沿着四极轴的奥弗豪泽场的钉扎,该四极轴靠近异质结构的生长轴。只有当驻留电子被限制在量子点中时,即对于X $^{-}$ trion光激发,才观察到核效应。X $^{-}$和X $^{+}$ trion对光致发光的贡献以及四极相互作用的存在显著地影响Voigt磁场中的光学取向的动力学。在动态核自旋极化的光致发光极化的时间演化的情况下,拟合的形式描述的电子自旋弛豫在“冻结”的核场波动。在大于60 mT的较大外磁场中,理论与实验符合较好。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall
Excitation intensity dependence of photoluminescence spectra of SiGe quantum dots grown on prepatterned Si substrates: Evidence for biexcitonic transition
研究了Si(001)衬底上横向二维有序SiGe量子点的光致发光(PL)谱随泵浦强度的变化关系。的PL的结果从重组的SiGe量子点和电子本地化由于应变场在周围的Si矩阵本地化的空穴。光谱的分析揭示了几个不同的频带,归因于激子基态和激发激子态的声子辅助复合和非声子复合,它们都表现出PL强度的线性I依赖性。当I> 3 W/cm ^2时,PL谱中出现了由双激子跃迁引起的、与I近似成二次方关系的额外带。这些新出现的PL贡献将SiGe量子点的复合非声子PL带转移到更高的能量。实验得到的非声子跃迁能量与用包络函数近似和组态相互作用方法计算的激子和双激子能量吻合得很好。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall
Single dot photoluminescence excitation spectroscopy in the telecommunication spectral range
单点光致发光激发光谱提供了对单个量子点的能量结构、量子点内和量子点之间及其周围环境的能量转移过程的洞察。获得单点能量结构对于进一步发展基于电信的量子发射器(如单光子源或纠缠光子对)至关重要。然而,单点光致发光激发光谱的应用主要限于发射低于1 $μ$ m的点,而在1.3和1.55 $μ$ m的电信窗口中光学活性的纳米结构是特别感兴趣的,因为它们对应于纳米光子应用中的期望波长。本报告提出了一种方法,光致发光激发光谱覆盖这一应用相关的光谱范围上的单点水平。实验细节进行了讨论,包括可调激发源及其光谱滤波相关的问题,并说明与光致发光激发光谱的结果从单量子点发射在1.3和1.55 $μ$ m的光谱范围的例子。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Magneto-photoluminescence studies of Zn_{1-x}Mn_xTe/ZnTe multiple quantum-well and quantum dot structures
利用Zn_{1-x} Mn xTe/ZnTe(x = 0.076)稀磁半导体材料制备了宽量子点,并在磁场中对其光致发光进行了研究。考虑到两种类型的结构中的应变的计算,使PL转换被识别,并表明,在MQWs中的主要发射是从重空穴(hh)激子,而在量子点中,在势垒层中的应变的去除产生一个大的双轴拉伸应变的量子阱中的光空穴(LH)激子转移到较低的能量比hh激子。lh激子σ ^+跃迁几乎不依赖于磁场,而hh激子依赖于磁场。因此,在1到2特斯拉的磁场下,hh激子σ ^+跃迁再次成为量子点的最低能量跃迁。这些观测结果用Zn_{1-x} Mn_xTe/ZnTe的化学价带偏移为30%的模型描述。
1998-05-07 cond-mat.mes-hall
Theory of polarized photoluminescence of indirect band gap excitons in type-I quantum dots
该研究针对弱交换作用、长寿命的间接激子量子点,理论分析超精细作用、奥弗豪泽场涨落等对激子精细结构的影响,发现其共振光致发光偏振随外磁场的变化规律异于传统量子点。
2023-08-29 cond-mat.mes-hall
Fine structure of excitons in InAs quantum dots on GaAs(110) planar layers and nanowire facets
本文研究了以Bi为表面活性剂在GaAs(110)衬底上分子束外延生长的InAs量子点的光学性质。量子点是在平面GaAs(110)衬底以及GaAs纳米线的{110}侧壁面上合成的。在10 K时,限制在这些量子点中的中性激子产生1.1和1.4 eV之间的光致发光线。磁光致发光光谱表明,对于发射1.3和1.4 eV之间的小量子点,在(110)平面内和垂直于(110)平面的电子-空穴相干长度分别为5和2 nm的量级。量子点的光致发光是线性偏振的,并且观察到结合和反结合双激子,我们将这两个发现与(110)平面中的应变相关联。这种应变导致压电场和重空穴态与轻空穴态之间的强混合,并且提供了调谐激子光致发光的线性偏振度以及双激子的结合能的符号的可能性。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall
Theory of phonon-modified quantum dot photoluminescence intensity in structured photonic reservoirs
耦合到结构光子库的量子点的自发发射率由其局域光子态密度的频率依赖性决定。通过声子修饰,对于光子衰减时间变得与纵向声学声子衰减时间相当的某些光子结构,可以发生费米黄金法则的崩溃。提出了一个极化子主方程模型来计算相干激发量子点耦合到结构光子库的光致发光强度。我们考虑的半导体微腔和耦合腔波导的例子,并显示清晰的光致发光强度的光谱特征,包含独特的签名之间的相互作用的声子和光子浴耦合。
2015-04-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin dynamics of positively charged excitons in Cr$^+$-doped quantum dots probed by resonant photoluminescence
我们研究了由带正电荷的II-VI族半导体量子点掺杂单个Cr $^+$离子组成的自旋系统的动力学。利用带正电荷激子与Cr $^+$自旋耦合的共振光致发光(PL)分析了主要的自旋弛豫通道。共振PL的强度通过对可以被视为纳米磁体的常驻空穴-Cr $^+$复合物的自旋的光泵浦而降低。自旋存储器可以通过非共振光激发部分擦除。这导致谐振PL信号的增加。共振PL是共圆极化的,并且对应于保存Cr $^+$自旋$\vert S_z \vert$的弛豫通道。在共振PL激发光谱的光学跃迁与Cr $^+$自旋的变化的观察允许确定的磁性原子的磁各向异性。光抽运、自相关测量和光致发光强度分布的功率依赖性表明,空穴-Cr $^+$自旋系统的有效温度受光激发的影响,并通过声子的局域产生.
2022-05-17 cond-mat.mes-hall
Exciton spin dynamics and photoluminescence polarization of CdSe/CdS dot-in-rod nanocrystals in high magnetic fields
在高达15 T的磁场中,利用磁光致发光(PL)光谱研究了胶体CdSe/CdS棒中点(DiR)和球形核壳层(NC)系综中激子自旋动力学和相关发射的偏振特性.结果表明,由磁场诱导的激子发射的圆偏振度(DCP)的影响,以及由NC的几何形状和激子的精细结构,并可以提供信息的纳米棒的取向。本文提出了一种描述磁场中NC辐射圆极化和线极化特性的理论。它考虑到声子介导的激子精细结构态之间的耦合,以及介电增强效应所产生的各向异性壳的DiR NC。这种理论方法被用来模拟实验结果,并允许我们解释大多数的测量功能。利用时间分辨光致发光研究了暗激子在磁场中的自旋动力学。结果突出了暗激子自旋弛豫中受限声学声子的重要性。裸露的核表面以及核/壳界面产生了一个有效的自旋弛豫通道,而核/壳NC的表面似乎只起次要作用。
2015-01-06 cond-mat.mes-hall
Magneto-spectroscopy of excited states in charge-tunable GaAs/AlGaAs [111] quantum dots
本文对液滴外延生长的无应变(111)GaAs/AlGaAs量子点中的高电荷态和激发态电子空穴复合物进行了实验和理论研究。我们解决的复合物与一个电荷载流子驻留在激发态,即“热”的trions X $^{-*}$和X $^{+*}$,和双负电荷激子X $^{2-}$。我们的磁光致发光实验在法拉第几何形状的单个量子点上进行,揭示了每个激发的电子-空穴复合物的特征发射模式,这与在(001)生长的量子点中观察到的光致发光光谱非常不同。我们提出了一个详细的理论的精细结构和磁光致发光光谱的X $^{-*}$,X $^{+*}$和X $^{2-}$复合物,受电子-空穴库仑交换相互作用和重空穴混合,这些量子点的特征与三角对称之间的相互作用。磁光致发光的实验和理论之间的比较允许精确的电荷状态识别,以及提取的电子-空穴交换相互作用常数和$g$ -因子的电荷载流子占据激发态。
2015-11-25 cond-mat.mes-hall
A new method to epitaxially grow long-range ordered self-assembled InAs quantum dots on (110) GaAs
报道了一种在GaAs(110)衬底上自组装InAs量子点的纳米级定位方法。通过结合量子点的自组装和分子束外延在原位解理表面(劈边过度生长),我们已经成功地制造了长程有序的InAs量子点阵列。原子力显微镜和显微光致发光测量都证明了控制量子点的尺寸、位置和有序性的能力。此外,单点光致发光研究证实了所制造的量子点的高光学质量。
2004-03-12 cond-mat.mes-hall
Carrier thermal escape in families of InAs/InP self-assembled quantum dots
我们研究了InAs/InP(001)自组装量子点的多峰光致发光的热猝灭。在10 ~ 300 K温度范围内,研究了两种样品的光致发光谱随温度的变化规律。我们开发了一个耦合的速率方程模型,其中包括载流子的热逃逸从量子点的润湿层和InP矩阵的效果,其次是运输,夺回或非辐射复合。我们的模型再现了每个家庭的量子点与一组参数的发射的温度依赖性。我们发现量子点中载流子的主要逃逸机制是通过热发射到润湿层。这个过程的活化能被发现是接近一半的能量之间的差异,一个给定的家庭的量子点和润湿层的光致发光激发实验测量。这表明电子和空穴作为相关对离开InAs量子点。
2009-10-02 cond-mat.mes-hall
Optical Study of GaAs quantum dots embedded into AlGaAs nanowires
我们报告的光致发光特性的GaAs量子点嵌入到AlGaAs纳米线。时间积分和时间分辨的光致发光测量从阵列和单个量子点/纳米线的报告。的直径尺寸分布的影响是证明在光谱数据与存在的各种结晶相的AlGaAs纳米线。
2011-04-17 cond-mat.mes-hall
Size-enhanced, coherent photoluminescence from CdS-ZnO nanocomposite thin film
我们发现,从一个密集的,两个组件的合奏量子点发射的光致发光显着高于从量子点的两个纯系统(CdS和ZnO)。采用高压磁控溅射法在Si基片上直接沉积了半导体纳米复合材料,其特征晶粒尺寸为2-3 nm。它表现出单一的、相对尖锐的光学吸收边。此外,使用经典的杨氏双缝实验,我们表明-可能是第一次-发射的光致发光具有显着的时空相干性,这将是至关重要的事实,它们用于量子信息处理以及从发光粒子的激光作用。
2004-09-01 cond-mat.mes-hall
Enhancing the optical excitation efficiency of a single self-assembled quantum dot with a plasmonic nanoantenna
我们演示了如何控制定位的等离子体纳米粒子修改一个单一的外延GaAs量子点的光致发光。天线颗粒导致发光强度增加约八倍。光谱和时间分辨的光致发光测量证明了量子点的激发速率的增加。稳定的外延量子发射体和等离子体纳米结构的组合有望对纳米科学和量子光学非常有益。
2010-07-21 cond-mat.mes-hall
Sub-microsecond correlations in photoluminescence from InAs quantum dots
光子相关测量揭示了单个InAs量子点的光发射中的记忆效应,时间尺度从10到800 ns。与以上带的光激发,观察到的长时间尺度的负相关(反聚束),而与准共振激发,观察到的正相关(闪烁)。一个简单的模型的基础上长寿命的带电状态,提出了近似解释所观察到的行为,提供洞察激发过程。这种记忆效应可能会限制基于单量子点的光发射器的内部效率,并且对于所提出的量子计算方案也可能是有问题的。
2003-08-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical Properties and Modal Gain of InGaN Quantum Dot Stacks
我们目前的堆叠InGaN量子点层的光学性质的调查,并证明其优于单一的量子点层结构。分别对包含具有量子点的单层或三重堆叠的量子点层的结构进行测量。随着量子点层数量的增加,检测到与量子点相关的光致发光的超线性增加,而当与单个量子点层的光致发光相比时,其他相关的GAN相关光谱特征的强度小得多。通过不同温度下的显微光致发光实验验证了活性材料的量子点特性。为了在未来的光学器件内的集成的可能性,阈值功率密度以及模式增益的研究,通过使用可变的条纹长度的方法。
2008-12-01 cond-mat.mes-hall
Two-photon- photoluminescence excitation spectroscopy of single quantum-dots
我们对两束非简并的共振调谐双偏振激光激发的单个半导体量子点进行了实验和理论研究。第一激光器被调谐到激子共振。依赖于它的偏振,它光生一个相干的单激子态。第二激光器被调谐到双激子共振。通过扫描第二激光器的能量的两个激光器的各种偏振,同时监测从双激子和激子谱线的发射,我们映射的双激子光致发光激发光谱。利用多载流子理论模型,考虑了量子限制载流子之间的直接库仑相互作用和交换库仑相互作用,分析和理解了第二光子吸收的富共振谱。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polarons Explain Luminescence Behavior of Colloidal Quantum Dots at Low Temperature
胶体量子点的发光特性已在成像、光源和显示器中得到应用。尽管有广泛的兴趣,从这些量子点的一些实验观察,如微秒级的短寿命和低温光致发光光谱中的零纵向光学声子线,仍然无法解释现有的模型。在这里,我们提出了一个模型,包括固态环境对发光的影响,通过捕获相干和非相干的带边激子与声子模式的相互作用。我们的模型预测了通过激子与受限声学声子模的耦合形成修饰态,并解释了短寿命和光谱中零纵向光学声子线的存在。考虑到激子与体声子模的相互作用,该模型还解释了实验观察到的光致发光衰减动力学的温度依赖性和光致发光光谱的温度依赖性。
2017-09-03 cond-mat.mes-hall
Resonant optical pumping of a Mn spin in a strain free quantum dot
我们报道了II-VI族半导体无应变量子点中单个Mn原子的自旋性质。通过在CdTe衬底上晶格匹配的薄量子阱中的宽度起伏形成无应变Mn掺杂CdTe量子点。这些量子点允许在受控的应变环境中光学探测和解决锰原子的任何自旋状态。应变诱导的磁各向异性的不存在防止了Mn自旋在零磁场下的光泵浦。因此,在激子-Mn络合物的共振光激发下获得大的光致发光。在弱磁场作用下,Mn原子的电子自旋和核自旋的耦合被恢复为有效的光泵浦。观察到的磁场下的共振光致发光强度的减少很好地描述了一个模型,包括超精细耦合和剩余的晶体场分裂的Mn原子。最后,我们发现共振光致发光的二阶关联函数在短延迟下呈现大的光子聚束,这是Mn原子的电子和核自旋耦合动力学的一个探针。
2013-11-29 cond-mat.mes-hall
Influence of the heterointerface sharpness on exciton recombination dynamics in an ensemble of (In,Al)As/AlAs quantum dots with indirect band-gap
研究了间接带隙(In,Al)As/AlAs量子点系综中激子复合的动力学行为。受限制激子的寿命主要受(In,Al)As量子点与AlAs势垒基体之间异质界面的尖锐度的影响。时间分辨光致发光实验和理论模型计算揭示了激子寿命对界面扩散层厚度的强烈依赖性。具有特定光学跃迁能量的激子的寿命变化,因为该能量是针对尺寸、形状和组成不同的量子点获得的。不同的激子寿命,这导致在光致发光与非指数衰减服从幂律函数,可以描述的现象学分布函数,它允许一个解释的光致发光衰减与一个拟合参数。
2011-07-20 cond-mat.mes-hall
Engineering the hole confinement for CdTe-based quantum dot molecules
我们展示了一种有效的方法来工程的量子限制在一个系统中的两个量子点生长在一个垂直堆栈。我们通过使用具有不同晶格常数的材料用于外部和内部屏障的生长来实现这一点。我们监测所得的点形态与透射电子显微镜研究和相关的结果与合奏量子点光致发光。此外,我们将双量子点嵌入二极管结构中,并研究了其光致发光随偏压的变化。我们表明,在适当的工程结构,它是可能的,以实现共振的空穴状态通过调整的能级与电场。在共振时,我们观察到分子状态形成的特征,在两个点上杂交。
2015-02-12 cond-mat.mes-hall
Measurement of the separation dependence of resonant energy transfer between CdSe/ZnS core/shell nanocrystallite quantum dots
在室温下研究了CdSe/ZnS纳米微晶量子点中两个共振基团之间相互作用的分离依赖性。使用近场扫描光学显微镜将一组单分散的~ 6.5nm直径的纳米辉沸石量子点(其附着到显微镜探针上)带到与沉积在固体浸没透镜上的~ 8.5nm直径的纳米辉沸石量子点组紧密接近。从光致发光、光致发光激发和吸收曲线以及能级的数值计算中提取的信息表明,大量子点的第三激发激子能级与小量子点的基态激子能级几乎匹配。当小量子点接近大量子点时,已经观察到小量子点光致发光信号的淬灭。平均而言,显微镜探针和固体浸没透镜之间的间隔在15-50 nm范围内变化。这两组量子点之间的跃迁概率计算为(2.60 × 10-47 m6)/R6,在实验获得的跃迁概率范围(0.70 × 10-47 m6)/R6 -(11.0 × 10-47 m6)/R6内。作为能量传递效率的标志,实验发现Förster半径在14-22 nm范围内。
2011-05-31 cond-mat.mes-hall
Spectral broadening in self-assembled GaAs quantum dots with narrow size distribution
对发射体系综的光谱展宽的控制,主要归因于尺寸和形状色散以及均匀展宽机制,对于量子点的几种应用是至关重要的。我们提出了一种方便的自组装方法来提供无应变GaAs量子点的尺寸分布低于15%,由于在Ga液滴的初步形成过程中的生长参数的控制。这导致在14 K下的19 meV的系综光致发光线宽。窄的发射带和促进点-点耦合的润湿层的情况下,使我们能够去卷积的声子展宽的贡献在合奏光致发光和研究它在很宽的温度范围内。
2019-03-24 cond-mat.mes-hall
Temperature-dependent excitonic photoluminescence Excited by Two-Photon Absorption in Perovskite CsPbBr3 Quantum Dots
最近,卤化铅纳米晶(量子点)由于其优异的发光性能而被报道具有潜在的光伏和光电应用。本文研究了钙钛矿型CsPbBr_3量子点在80 ~ 380 K温度范围内的双光子吸收激发的激子光致发光。在室温下,双光子吸收系数高达0.085 cm/GW。双光子吸收激发的光致发光在~ 220 K温度以下出现线性蓝移(0.25meV/K),在380 K温度以下出现稳定的蓝移(4.4meV/K),涨落小于1 nm。这些现象与一般的半导体红移现象不同,可以用晶格膨胀和电子-声子耦合的竞争来解释,揭示了CsPbX 3量子点在220 - 380 K的大温度范围内具有强的非线性吸收和与温度无关的色度特性,这将为非线性光子学、光捕获和发光器件的研究提供新的机会。
2016-06-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Carrier Dynamics in Submonolayer InGaAs/GaAs Quantum Dots
利用显微光致发光(MPL)、选择性激发光致发光(SEPL)和时间分辨光致发光(TRPL)研究了亚单层InGaAs/GaAs量子点(QDs)的载流子动力学。MPL和SEPL显示出局域态和离域态的共存,以及不同的局域声子模。TRPL结果表明,具有较高发射能量的量子点具有较短的复合寿命和较长的捕获时间。这表明最小的SML量子点是由完全垂直相关的2D InAs岛形成的,具有最高的In含量和最低的发射能量,而稍微偏离完全垂直相关性会产生较大的量子点,具有较低的In含量和较高的发射能量。
2006-02-08 cond-mat.mes-hall
Investigations of temperature-dependent photoluminescence of uncoated and silver-coated CdS quantum dots
我们报告的温度依赖性的光致发光(PL)的研究和PL弛豫动力学的未涂覆和银涂覆的CdS量子点(QD)。室温光致发光研究表明,CdS量子点样品上的银涂层的存在下,增强了蓝色发光对应的带-带跃迁的一个因素相比,未涂覆的样品。利用时间相关单光子计数技术测量了银包覆CdS量子点的衰减时间,证实了银包覆CdS量子点的银壳与CdS核之间存在Förster共振能量转移(FRET)。对未涂覆CdS量子点样品随温度变化的PL谱进行了详细的研究,揭示了热激活表面陷阱态、激子-LO声子耦合和电离杂质散射的作用。在银包覆的量子点的情况下,温度依赖的PL峰能量对应于带-带跃迁呈现连续的红-蓝-红移(S形)行为。而半高宽(FWHM)随温度的升高呈现出连续的蓝-红-蓝移(倒S形)特性。
2016-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-dependent photoluminescence in carbon-based quantum dots
RMIT University(皇家墨尔本理工大学);CSIRO(澳大利亚联邦科学与工业研究组织)
本研究突破了室温下碳基量子点自旋依赖光致发光难以观测的瓶颈,利用19种氨基酸合成的碳基量子点在约10mT磁场下实现最高约1%的磁光致发光效应,揭示其类自由基对机制,为生物原位量子传感成像提供新可能。
2025-10-28 cond-mat.mes-hall
MoS$_{2}$ pixel arrays for real-time photoluminescence imaging of redox molecules
测量氧化还原活性分子在空间和时间中的行为对于更好地理解化学和生物系统以及开发新技术至关重要。光学方案是非侵入性的,可扩展的,并且可以应用于许多不同的系统,但是与电检测方法相比通常具有缓慢的响应。此外,许多用于氧化还原检测的荧光分子在长曝光时间内亮度降低。在这里,我们表明,像素阵列的原子薄的二维(2D)材料,单层的MoS $_{2}$的光致发光,可以实时图像氧化还原分子浓度的空间和时间变化。由于MoS $_{2}$光致发光对掺杂的强烈依赖性和对2D材料的表面变化特性的敏感性,局部化学势的变化显著地调制MoS $_{2}$的光致发光,在5 $μ$ m × 5 $μ$ m像素上具有0.9 mV/ $\sqrt{Hz}$的敏感性,对应于在100 ms帧速率下氧化还原分子浓度下降到纳摩尔浓度的好于百分之几的变化。具有快速响应时间的电化学电位实时成像为使用2D材料屏幕可视化化学反应和生物分子提供了新的策略。
2019-08-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Photoluminescence of a microcavity quantum dot system in the quantum strong-coupling regime
Jaynes-Cummings模型描述了单个两能级系统和光子模式之间的相互作用,已被用于描述各种各样的系统,从腔量子电动力学,捕获离子到耦合到谐振器的超导量子比特。最近,人们对量子强耦合(QSC)机制的研究又有了新的兴趣,其中光子数大于1的态被激发。这种机制最近已经在半导体纳米结构中实现,其中量子点被捕获在平面微腔中。在这里,我们研究的量子强耦合制度,通过计算其光致发光(PL)的脉冲激发下的性质。我们讨论了在PL的变化,达到QSC制度,在腔共振周围的一个峰值之间的过渡到一个双峰。我们特别研究了PL在时域中的变化,在相对于微腔衰减时间的短脉冲时间和长脉冲时间的制度下。
2013-01-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Size dependent exciton g-factor in self-assembled InAs/InP quantum dots
研究了InAs/InP自组装量子点中激子g因子的尺寸依赖性。对这些点的大集合的光致发光测量表明多峰高度分布。横截面扫描隧道显微镜测量已经进行,并支持宏观光致发光光谱的解释。通过分析1200 nm和1600 nm之间的单点磁致发光,系统地研究了160多个单独的量子点。我们证明了激子g因子对量子点的高度和直径的强烈依赖性,这最终导致g因子的符号变化。所观察到的激子g因子和量子点的大小之间的相关性与计算结果吻合得很好。此外,我们还发现了零磁场下激子发射的各向异性分裂。
2008-12-09 cond-mat.mes-hall
Enhanced Control of Quantum Dot Photoluminescence in Hybrid Assemblies
发射体与等离子体纳米颗粒或表面的距离依赖性相互作用形成了有机基复合材料领域的基础。半导体量子点(QD)由于其光稳定性而成为鲁棒的发射体,并且提供了理解一个发射体和一个金属纳米颗粒之间的基本电子物理的可能性。一个关键的挑战是形成含有高纯度的QD和等离子体纳米颗粒的系统。我们提出了翻译的DNA为基础的自组装技术组装成离散的混合结构,包括二聚体,高纯度的金属和半导体纳米晶体。该方法可以控制量子点:金属纳米颗粒的粒子间分离、几何形状和比例,以及组装体中金属/量子点成分的光谱特性,以研究等离子体激元-激子相互作用。混合组件显示预期的增强,伴随着在QD发射率的增加,在QD发射和局部表面等离子体共振之间的强烈重叠的组件的稳态光致发光。相比之下,在QD和金属纳米颗粒光谱性质失谐后,观察到QD发射寿命延长(发射速率降低)高达1.7倍,以及稳态PL增强15-75%。这可以从Purcell效应的角度来理解,其中金纳米颗粒充当阻尼的纳米级空腔。考虑到使用广义非局域光学响应理论(GNOR)的金属纳米颗粒和作为开放量子系统的QD,响应由发射器对于平行和垂直场取向所经历的干涉驱动。这提供了一种机制,用于通过金属纳米颗粒在比先前理解的更宽的寿命范围内控制QD的发射速率。
2021-09-17 cond-mat.mes-hall
Angular Patterns of Photoluminescence in Quantum Dot Spherical Superparticles Mediated by Whispering-Gallery Modes
V.E. Zuev Institute of Atmospheric Optics(V.E. Zuev大气光学研究所)
本文通过数值模拟研究CdS量子点超粒子的光致发光角分布,发现其发射具有后向不对称性,且回音壁模式激发可增强发射并降低不对称性,二氧化硅包覆可提高场谐振激发概率。
2025-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Temporal Monitoring of Non-resonant Feeding of Semiconductor Nanocavity Modes by Quantum Dot Multiexciton Transitions
实验研究了光子通过量子点多激子跃迁非共振馈入零维纳米腔的光模。功率相关的光致发光测量揭示了超线性的模式发射的功率依赖性,表明发射源于多激子。通过监测的光致发光光谱的时间演变,我们观察到一个明确的模式和单激子发射的关系,模式发射猝灭的人口在系统中减少对单激子水平,而模式发射的强度跟踪多激子跃迁。我们的研究结果提供了强有力的支持,最近提出的机制介导的强非共振馈入腔模式的光子。
2010-03-15 cond-mat.mes-hall
Combined atomic force microscopy and photoluminescence imaging to select single InAs/GaAs quantum dots for quantum photonic devices
我们报告了一个结合光致发光成像和原子力显微镜研究的单个,孤立的自组装InAs量子点(密度<0.01 μ m ^(-2),由95 nm GaAs层覆盖,发射约950 nm。通过结合光学和扫描探针表征技术,我们确定相对于相对较大(100 nm至1000 nm的面内尺寸)的地形特征的单量子点的位置。我们发现,量子点经常出现(>25%的时间)在这些功能的附近,但通常不表现出显着的差异,在其非共振泵浦发射光谱相比,量子点出现在无缺陷的区域。在不同生长室中生产的多个晶片上观察到这种行为。我们的表征方法与单量子点嵌入纳米制造光子器件的应用有关,这种大的表面特征可以影响与受限光场的相互作用和单光子发射的质量。特别是,我们预计使用这种方法来筛选量子点,不仅基于它们的光学特性,而且还基于它们周围的表面形貌。
2016-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Distinguishing quantum dot-like localized states from quantum well-like extended states across the exciton emission line in a quantum well
利用皮秒激发相关光致发光(ECPL)技术,研究了高质量GaAs多量子阱(MQW)样品在重空穴激子共振下的发射光谱。在激子光致发光(PL)峰的低能量侧和高能量侧的ECPL信号的动力学表现出互补的行为。ECPL信号在PL峰以下(以上)为正(负),并且其在位于激子吸收峰和发射峰之间的窄带能量内改变符号。发生这种符号变化的能量被解释为激子迁移率边缘,因为它将量子点样态中的局域激子与量子阱样态中的移动激子分开。
2018-08-02 cond-mat.mes-hall
Energy spectrum of confined positively charged excitons in single quantum dots
提出了一个将量子点中带正电荷激子的束缚能与限制能联系起来的理论模型。结果表明,结合能,定义为相应的带电和中性复合物之间的能量差限制在同一激子壳强烈依赖于壳指数。此外,它表明,从$p$ -和$s$ -壳层的一个点的带正电的激子的结合能的比例主要取决于在点,这是由于“隐藏的对称性”的多电子空穴系统的接近完美的限制。我们将该理论应用于单个GaAlAs/AlAs量子点中的激子。利用显微光致发光和显微光致发光激发磁谱确定了相关的结合能。我们表明,在我们的理论中,使用的结合能的比率确定的约束能对应的实际约束能的调查点。
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Exciton dynamics in GaAs/(Al,Ga)As core-shell nanowires with shell quantum dots
利用连续波和时间分辨光致发光光谱和光致发光激发光谱研究了GaAs/(Al,Ga)As核壳纳米线中激子的动力学行为。纳米线壳层中Al的强烈偏析导致了富Ga夹杂物的形成。在10 K下,观察到与这些壳量子点相关的强发光。壳层量子点中激子的平均辐射寿命为1.7ns。我们发现激子可以隧穿到邻近的壳层量子点和非辐射点缺陷。我们调查的动态变化的载流子在壳随着温度的升高,特别强调的载体从壳的纳米线的核心转移。最后,我们讨论了载体本地化的基础研究和光电应用的基础上的核-壳III-As纳米线的(Al,Ga)As壳的影响。
2016-08-04 cond-mat.mes-hall
Origin of luminescence quenching in structures containing CdSe/ZnSe quantum dots with a few Mn$^{2+}$ ions
我们提出了一个详细的光谱研究的光致发光猝灭的外延结构含有CdSe/ZnSe量子点掺杂低浓度的Mn $^{2+}$离子。我们的时间分辨和时间积分实验揭示了在宏观光致发光研究中观察到的这种点的合奏淬灭的起源。我们发现,即使是几个离子的个别点的掺入并不能有效地淬灭其发光,虽然预期的自旋相关淬灭的一些指纹是可见的。同时,样品中Mn $^{2+}$离子的存在显著影响润湿层的发光强度,导致研究结构的全局发光的淬灭。另一方面,发光衰减动力学被发现是独立的Mn $^{2+}$离子的存在下,这表明,所观察到的淬灭发生激发激子状态。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall
Telecommunication band InAs quantum dots and dashes embedded in different barrier materials
我们研究了长波长(1.2至1.55微米)的高密度InAs量子点和破折号,这是生长在InP衬底上的光致发光。我们分析的势垒材料,InGaAlAs的合金组合物上的复合和载流子分布的温度依赖性,和润湿层的存在。基于温度相关的光致发光测量和对异质结构的约束能和能带结构的理论考虑,讨论了载流子的逃逸和转移。我们提出了两种不同的贡献的热猝灭,这可以解释观察到的量子点和破折号样品。其中一个是高密度量子点/破折号系综的独特现象,其与显著的点间/破折号耦合有关。随着未来的目标是使用这些点和破折号的量子光学应用的单点/破折号水平在电信C波段以及在高温下,我们提出了实现这样的设备的第一步。
2012-02-07 cond-mat.mes-hall
Two-electron lateral quantum-dot molecules in a magnetic field
利用精确对角化技术研究了横向耦合的量子点分子。我们研究了两电子单重态-三重态能量差随磁场强度的变化关系,并研究了两个和四个最小横向量子点分子的磁化强度和涡旋的形成。重点分析了对称性畸变对量子点分子性质的影响。
2005-11-23 cond-mat.mes-hall
Effect of nuclear spins on the electron spin dynamics in negatively charged InP quantum dots
实验研究了弱磁场中带负电荷的InP量子点的偏振光致发光动力学。观察到核自旋涨落和核动力学极化对电子自旋取向的影响。
2005-08-29 cond-mat.mes-hall
Photoluminescence in the temperature range 20-230 K of C$_{60}$ fullerite doped with nitrogen molecules
在20 ~ 230 K温度范围内,用光谱发光法研究了氮分子插层C $_{60}$单晶的光学性质。饱和在30大气压的压力下进行。在200 - 550 $_{2}$ C的各种温度下,对于$_{60}+$-$_{2}$体系,建立了约420 $^{\circ}$ C的吸附交叉温度边界的存在(从插层-物理吸附的扩散机制过渡到化学相互作用-化学吸附)。首次记录了一种以C $_{60}$富勒烯为基础的新型含氮物质的积分辐射强度随温度的变化关系。发现了光致发光的低温猝灭现象,并用N-$_{2}$杂质分子与C-$_{60}$基质的化学相互作用过程中出现的有效激子俘获中心和电子激发的非辐射失活解释了所观察到的光致发光低温猝灭的新效应。
2021-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Non-Markovian full counting statistics in quantum dot molecules
电子输运的全计数统计是一种强有力的诊断工具,用于探测量子输运的性质,而不仅仅是从平均电流或电导测量获得的结果。特别是量子点分子的非马尔可夫动力学在非平衡电子隧穿过程中起着重要的作用。因此,有必要了解量子点分子中的非马尔可夫全计数统计。本文研究了两种典型的量子点分子,即具有高量子相干性的串联耦合和侧耦合双量子点在一定参数范围内的非马尔可夫全计数统计.我们证明了非马尔可夫效应通过量子点分子系统的量子相干性表现出来,并对高量子相干量子点分子系统的全计数统计产生显著影响,这取决于量子点分子系统与源、漏电极的耦合.结果表明,在高量子相干量子点分子体系中,考虑非马尔可夫效应对电子输运全计数统计的影响,可以更好地理解电子在量子点分子中的输运.
2015-02-11 cond-mat.mes-hall