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MIE振动钙钛矿纳米腔中的极性激光
深层的下次波长激光器（或纳米剂）高度要求在纳米级的紧凑芯片上生物成像和感测。在可见范围内，所有三个维度短的单粒子纳米仪的开发的主要障碍之一是高激光阈值和由此产生的过热。在这里，我们在Cuboid CSPBBR 3纳米颗粒中阐述激子 - 孔子凝结和镜像MIE模式，以在其超小为0.53μm的可见波长下从其超小为0.53μm的可见波长（从其超小为0.53μm）（≈0.007μm3或≈λ3 /20 /20）实现。通过直接构造具有相似材料参数的相应的一维和二维波引物系统，证明了来自所有三个维度的纳米腔的极化性质。这种深层的亚波长纳米震剂不仅是由激子结合能的高值（≈35meV），re骨指数（低温下的2.5）和CSPBBR 3的发光量子产率，而且还通过对MIE弥补的优化而通过质量取得了良好的量子的优化。此外，最佳激光条件的关键参数是CSPBBR 3中的自由光谱范围和声子频谱，该光谱控制了极化子凝结路径。这种化学合成的胶体CSPBBR 3纳米酶可能会在任意表面上放置，这使它们成为与各种芯片系统集成的多功能工具。
电极材料对光的性能的影响
摘要：发光电化学细胞（LEC）是完全解决方案处理的照明应用的有前途的候选者，因为它们可以组成单个活性材料层和空气稳定电极。由于电气双层（EDL）的原位形成，通常认为它们的性能独立于电极材料选择，但我们在概念上和实验上证明了这种理解需要修改。具体来说，观察到激子的生成区域受电极工作函数的影响。我们通过提出促进EDL中的离子浓度合理化了这一发现，取决于电极工作函数与各个半导体轨道之间的偏移，这反过来又影响了用于电化学垃圾的离子数量，从而影响了exociton生成区域。此外，我们研究了电极选择对表面等离子体极化子激子损失的影响，并讨论了腔对激子密度的影响。我们通过证明我们可以通过考虑这些电极依赖性效应的光学模型来复制测得的亮度瞬变来得出结论。因此，考虑到电极材料，主动材料厚度及其共同组成，我们的发现提供了合理的设计标准，以实现最佳的LEC性能。关键字：发光电化学电池，电动双层，激子产生曲线，电极功能，表面等离子体偏振子，光学建模■简介
半导体量子阱微腔中的光的玻色-爱因斯坦凝聚
当具有整数自旋的粒子在低温和高密度下聚集时，它们会发生玻色-爱因斯坦凝聚 (BEC)。原子、磁振子、固态激子、表面等离子体极化子和与光耦合的激子表现出 BEC，由于大量占据相应系统的基态，因此产生高相干性。令人惊讶的是，最近发现光子在有机染料填充的光学微腔中表现出 BEC，由于光子质量低，这种情况发生在室温下。在这里，我们证明无机半导体微腔内的光子也会热化并经历 BEC。虽然人们认为半导体激光器是在热平衡之外运行的，但我们在系统中确定了一个热化良好的区域，我们可以清楚地区分激光作用和 BEC。半导体微腔是探索量子统计光子凝聚体的物理和应用的强大系统。实际上，光子 BEC 在比激光器更低的阈值下提供其临界行为。我们的研究还显示了另外两个优点：无机半导体中没有暗电子态，因此这些 BEC 可以持续存在；量子阱提供更强的光子-光子散射。我们测量了一个未优化的相互作用参数 (̃ g ≳ 10 –3)，该参数足够大，可以了解 BEC 内相互作用的丰富物理特性，例如超流体光。
量子纳米光子学
近年来，量子纳米光子学领域蓬勃发展，人们对新理论、新器件和新应用的开发兴趣浓厚。“量子纳米光子学”特刊通过评论、观点和研究论文重点介绍了该主题的一些最新进展。本期包含评论和观点文章，全面概述前沿主题。Chang 和 Zwiller [1] 回顾了使用纳米线的集成量子光子学的最新进展，重点介绍了集成发射器、探测器和制造方法。这篇评论还介绍了基于纳米线的量子信息处理和传感应用。Gali [2] 总结了从头算理论，以充分理解固态量子比特，它是量子光子装置中的重要组成部分。该计算方法已应用于激发态、光电离阈值、光激发光谱、有效质量态和自旋动力学的计算。这种方法可以提供超越传统密度泛函理论的洞见，因为传统密度泛函理论无法完全捕捉激发态的特性。生物技术正被用于各种量子光学和光子学，反之亦然。DNA 纳米技术利用 DNA 信息设计和制造用于技术用途的人工核酸结构，已被用于量子发射器领域。DNA 的奇异特性使我们能够在分子水平上抓住量子发射器并控制它们的指向器。Cho 等人 [3] 对相关研究进行了广泛的综述。相反，对量子光学中光物质相互作用的理解为研究化学和生物过程提供了线索。Kim 等人 [4] 综述了基于光与物质与光学谐振器相互作用的丛激子和振动极化子强耦合。作者从强耦合的基本原理、丛激子的结构和特性以及在化学和生物检测中的应用进行了介绍。Kim 等人 [5] 对基于光与物质相互作用的丛激子和振动极化子强耦合进行了综述。 [ 5 ] 讨论了纳米光子共振工程可以实现接近 1 的读出保真度，而这对于提高 NV 量子传感的灵敏度是必需的。该观点深入了解了 NV 量子传感的背景、共振结构的应用以及实际传感中剩余的挑战。Zheng 和 Kim [ 6 ] 讨论了钙钛矿基发光二极管的降解机制。降解可能发生在外部和内部过程中，从而对性能和稳定性产生不同影响。其中包括各种关于量子纳米光子学的研究文章。人们对优化可集成到光子回路中并实现实际应用的单光子发射器 (SPE) 的兴趣日益浓厚。Azzam 等人。[7] 展示了使用介电腔对 WSe 2 SPE 的 Purcell 增强。介电腔在 WSe 2 上施加定向应变分布，可以选择性地控制 SPE 的极化状态。徐等人 [8] 报道了一种基于纳米金刚石 (ND) 的高纯度 SPE，其硅空位 (SiV − ) 中心带负电，采用离子注入法。他们成功地阻止了 SiV − 发射极
等离子体导电聚合物纳米天线的电调谐
纳米结构的应用受到限制，因为事实证明，在制造之后修改其静态属性过于困难。[19] 为了解决这一重大问题并开辟在纳米尺度上动态控制光的途径，研究正转向具有可调特性的动态系统，例如基于相变材料[20–24]、掺杂的金属氧化物纳米晶体[25]和石墨烯[26–28]。受极强的氧化还原可调性的推动[29]，我们最近引入了导电聚合物作为动态等离子体的新材料平台。[30] 导电聚合物以前曾被用来调节由金等传统金属制成的纳米结构的等离子体响应。 [31–34] 我们证明了高导电聚合物聚（3,4-乙烯二氧噻吩：硫酸盐）（PEDOT：Sulf）的纳米盘无需任何金属纳米结构即可用作动态等离子体纳米天线，聚合物本身由于其高移动性和大密度的极化子电荷载体（2.6×1021cm-3，由椭圆偏振法测定）而成为等离子体材料。[30] 令人兴奋的是，这些纳米天线可以通过化学调节聚合物的氧化还原状态来完全打开和关闭，这极大地调节了材料的电导率和光学性质。[30] 然而，调节过程基于暴露在气体和液体中，而未来的系统将需要更方便、更快捷的电调节。
铅卤化物钙钛矿量子点固体中的强光 - 耦合
摘要：铅卤化物钙钛矿材料和光学谐振器之间的强耦合使这些新兴半导体的光物理特性既可以控制，又可以观察基本物理现象。然而，实现光学定义明确的激子跃迁的光学质量钙钛矿量子点（PQD）膜的困难阻止了这些材料中强光耦合的研究，这是光电领域的核心。在本文中，我们证明了在金属谐振器中多腔激素极化子的室温下形成，它们嵌入了高度透明的邻苯二颗元素量子点（CSPBBR 3 -QD）固体，这通过对系统的吸收和发射特性的重新配置来揭示。我们的结果表明，在CSPBBR 3 -QD光腔中，似乎不存在或补偿Biexciton相互作用或大型极性形成（通常被调用以解释PQD的特性）的影响。我们观察到，强耦合可以显着降低光发射线宽度，以及光吸收的超快调制，可通过激发通量来控制。我们发现，北极星与深色态储层的相互作用在确定杂交光量子点固体系统的发射动力和瞬时吸收特性方面起着决定性的作用。我们的结果应作为将来对PQD固体作为极化材料进行研究的基础。关键字：量子点固体，钙钛矿，强烈的激子 - 光子耦合，偏振子，光学微腔
Dr. Qi Qian
摘要：量子材料具有丰富的量子态和相，是正在兴起的第二次量子演化的主要力量。发现和理解量子物质的功能相并将其转化为技术进步至关重要。在本次演讲中，我将重点介绍高质量异质结和超晶格的开发和研究，以及探索这些新型材料平台的独特量子传输特性。我将首先展示如何在最小化无序和低电子温度下触发传统 GaAs/AlGaAs 界面中的量子向列相到近晶相的转变。然后，我将展示几种使用新型范德华 (vdW) 积分方法的独特方法，其中可以通过 vdW 相互作用在各种系统之间实现原子级平坦界面，并且可以扩展到形成高阶超晶格结构的多层。它们使一系列量子传输研究成为可能，包括观察铅卤化物钙钛矿中的弱局域化效应和铁电大极化子的形成，以及手性分子插层超晶格中的稳健自旋隧穿。受这些发现的启发，我还将讨论范德华积分为创造具有可设计化学成分、维数、层间距离和结构图案的新型人工量子固体带来的激动人心的机会，这为基础研究和量子技术开辟了全新的平台。
利用 CRISPR/Cas9 对森林病原菌 Dothistroma septosporum 进行靶向基因突变
摘要：由松针落针病菌引起的松针落针病在过去几十年中发病率和严重程度不断增加，目前已成为全球最重要的松树疾病之一。了解病原体毒力因子及其宿主靶标可以加速抗病育种。然而，由于松针落针病菌中靶向基因破坏效率低下，阻碍了这一进程，而靶向基因破坏是毒力基因表征所必需的。本文我们首次成功将 CRISPR/Cas9 基因编辑应用于松针落针病菌。使用非同源末端连接修复破坏了具有已知表型的松针落针通路调节基因 AflR，效率超过 90%。产生了具有一系列 AflR 破坏突变的转化子。通过使用特定的供体 DNA 修复模板来帮助选择未知表型的 Ds74283，我们还利用 CRISPR/Cas9 破坏了 Ds74283（一种编码分泌细胞死亡诱导物的 D. septosporum 基因）。在这种情况下，100% 的筛选转化体被鉴定为破坏体。在将 CRISPR/Cas9 确立为 D. septosporum 基因编辑工具的过程中，我们的研究可以快速追踪 D. septosporum 中候选毒力因子的功能表征，并为在其他森林病原体中开发该技术奠定基础。
铅卤化物钙钛矿量子点固体中的强光 - 耦合
摘要：铅卤化物钙钛矿材料和光学谐振器之间的强耦合使这些新兴半导体的光物理特性既可以控制，又可以观察基本物理现象。然而，实现光学定义明确的激子跃迁的光学质量钙钛矿量子点（PQD）膜的困难阻止了这些材料中强光耦合的研究，这是光电领域的核心。在本文中，我们证明了在金属谐振器中多腔激素极化子的室温下形成，它们嵌入了高度透明的邻苯二颗元素量子点（CSPBBR 3 -QD）固体，这通过对系统的吸收和发射特性的重新配置来揭示。我们的结果表明，在CSPBBR 3 -QD光腔中，似乎不存在或补偿Biexciton相互作用或大型极性形成（通常被调用以解释PQD的特性）的影响。我们观察到，强耦合可以显着降低光发射线宽度，以及光吸收的超快调制，可通过激发通量来控制。我们发现，北极星与深色态储层的相互作用在确定杂交光量子点固体系统的发射动力和瞬时吸收特性方面起着决定性的作用。我们的结果应作为将来对PQD固体作为极化材料进行研究的基础。关键字：量子点固体，钙钛矿，强烈的激子 - 光子耦合，偏振子，光学微腔
通过溶液处理提高碳电极的容量以实现高密度储能
摘要：通过 1,8-二氨基萘衍生物的电化学反应对平面碳电极进行廉价的溶液相改性，通过形成 15 - 22 纳米厚的有机薄膜，使容量增加了 120 至 700 倍。用相同方法改性高表面积碳电极可使容量增加 12 至 82 倍。改性层含有 9 - 15% 的氮，以 - NH - 氧化还原中心的形式存在，从而产生较大的法拉第分量，每个电子对应一个 H + 离子。在 0.1 MH 2 SO 4 中长时间循环后，电极没有容量损失，并且电荷密度明显高于基于石墨烯和聚苯胺的类似报道电极。对沉积条件的研究表明，N 掺杂的低聚物带是由重氮离子还原和二氨基萘氧化形成的，而 1,8 异构体对于大容量增加至关重要。容量增加至少有三个原因：带形成引起的微观表面积增加、含氮氧化还原中心的法拉第反应以及极化子形成导致的带电导率变化。开发了一种水相制造工艺，既提高了容量，又提高了稳定性，并且适合工业生产。二氨基萘衍生薄膜的高电荷密度、低成本制造和 <25 纳米厚度应该对平面和高表面积碳电极的实际应用具有吸引力。关键词：超级电容器、可再生能源、重氮还原、法拉第储能、导电聚合物/碳复合材料、N 掺杂碳材料