摘要:单壁碳纳米管 (SWCNT) 的光物理因其在光收集和光电子学中的潜在应用而受到深入研究。SWCNT 的激发态形成强结合的电子-空穴对,激子,其中只有单重态激子参与应用相关的光学跃迁。长寿命的自旋三重态阻碍了应用,但它们成为量子信息存储的候选者。因此,非常需要了解三重态激子的能量结构,特别是 SWCNT 手性依赖的方式。我们使用专用光谱仪报告了对几种 SWCNT 手性的三重态复合发光(即磷光)的观察结果。这得出了单重态-三重态间隙与 SWCNT 直径的关系,并遵循基于量子约束效应的预测。在高微波功率(高达 10 W)辐射下的饱和度可以确定三重态的自旋弛豫时间。我们的研究敏感地区分了最低光学活性状态是从同一纳米管上的激发态填充的,还是通过来自相邻纳米管的福斯特激子能量转移填充的。关键词:碳纳米管、光学检测磁共振、弛豫时间、量子约束、分子标尺、福斯特激子转移 U
1华沙大学物理学院实验物理研究所,华沙02-093波兰2物理系,罗马萨皮恩扎大学,罗马00185,意大利罗马3劳动力国家国家 /地区champs crampscrampsmagnétiqus登山 Nanotechnologies, National Research Council (CNR-IFN), 00133 Rome, Italy 5 Central European Institute of Technology, Brno University of Technology, Brno 61200, Czech Republic 6 Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science, Tsukuba 305-0044, Japan 7 International Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science, Tsukuba 305-0044,日本8 Centera实验室,高压物理研究所,波兰科学院,波兰华沙01-142 ∗作者,应与之解决任何信件。
1 里昂大学,克劳德·贝尔纳里昂第一大学,法国国家科研中心,Institut Lumi`ere Mati`ere,F-69622,里昂,法国 2 纳米科学与纳米技术中心,法国国家科研中心,巴黎第十一大学,巴黎萨克雷大学,91120 Palaiseau,法国 3 巴黎萨克雷大学,ENS Paris-Saclay,CentraleSup´elec,CNRS,LuMIn,UMR9024,Gif-sur-Yvette 91190,法国 4 纽约城市学院物理系,纽约,纽约州,美国 5 纽约城市大学物理系,研究生中心,纽约,纽约州,美国 6 里昂大学,里昂中央理工学院,里昂国立应用科学学院,克劳德·贝尔纳里昂第一大学,CPE Lyon, CNRS,INL,UMR5270,Ecully 69130,法国 7 圣安德鲁斯大学物理与天文学院,圣安德鲁斯,KY16 9SS,英国 8 图卢兹大学,INSA-CNRS-UPS,LPCNO,135 Av. Rangueil,31077 图卢兹,法国(日期:2025 年 1 月 13 日)
摘要:由于各个单元之间的相互作用,可以从有序的发射器集合中出现集体光学性质。卤化物钙钛矿纳米晶体的超晶格表现出集体光发射,受偶极子 - 同时激发的纳米晶体之间的偶极子相互作用。与未偶联的纳米晶体的发射相比,这种耦合改变了发射能和速率。我们证明了量子限制如何控制合奏中纳米晶体之间耦合的性质。通过控制纳米晶体的大小或对BOHR半径的组成控制来改变限制的程度。在由弱受限制的纳米晶体制成的超晶格中,集体发射以更快的发射速率进行红移,显示了超荧光的关键特征。相比之下,更强的量子限制纳米晶体的集体发射以较慢的发射速率进行蓝色。两种类型的集体发射都表现出相关的多光子发射爆发,显示出不同的光子束发射统计。量子限制改变了纳米晶体内过渡偶极子的首选比对,并切换邻居之间的相对偶极子方向,从而产生了相反的集体光学行为。我们的结果将这些集体效应扩展到相对较高的温度,并更好地了解固态处的激子相互作用和集体排放现象。关键字:纳米晶体,铅卤化物钙钛矿,超晶格,纳米晶体耦合,超荧光,量子限制T
我们提出了一种新的形式主义和有效的计算框架,以研究第一原理的绝缘体和半导体中的自我捕获的激子(Stes)。使用多体伯特盐方程与扰动理论结合使用,我们能够在扰动方案中获得模式和动量分辨的激子耦合矩阵元素,并明确求解电子(孔)的真实空间定位,以及晶状体变形。此外,这种方法使我们能够计算Ste势能表面并评估Ste形成能量并变化。我们使用二维磁性半导体铬铬和宽间隙绝缘子Beo证明了我们的方法,后者具有深色激子,并预测其stokes spriances and Cooherent phonon的产生,我们希望我们能引发未来的实验,例如未来的光发光和瞬时吸收研究。
摘要:甲基铵铅三纤维胺钙钛矿(Mapbbr 3)是重要的材料,例如,用于发光应用和串联太阳能电池。相关的光物理特性受激发态以激发态的复杂且相对较少理解的相互作用和自由电荷载体的相互作用而产生的许多现象。在这项研究中,我们在可见光和Terahertz范围内结合了瞬态光谱镜,以在各种光子能量和密度下激发时在超快时在超消极时段研究激发子和自由载体的存在。对于上述和谐振带隙激发,我们发现自由电荷和激发子共存,并且两者主要是在我们的50 - 100 fs实验时间分辨率中迅速生成的。然而,随着对谐振带隙激发的调子能量降低,激子与无电荷比增加。自由电荷签名主导了瞬时启动激发和低激发密度的瞬时吸收响应,从而掩盖了激发型特征。具有谐振带隙激发和低激发密度,我们发现尽管激发子密度增加,但仍保留自由电荷。我们表明,激子将其定位到浅陷阱和/或Urbach尾部状态中形成局部激子(在Picseconds的数十个内部),后来被逐渐降低。使用高激发密度,我们证明了多体相互作用变得明显,诸如苔藓 - 爆发的偏移,带隙重新归一化,兴奋能源排斥和Mahan激子的形成之类的作用显而易见。■简介在超快时间尺度上,我们在此处证明的激发型Mapbbr 3的激子和自由电荷的共存证实了材料对发光二极管和串联太阳能电池应用的高潜力。
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摘要:电子系统与晶格振动的耦合及其时间有关的控制和检测提供了对半导体非平衡物理学的独特见解。在这里,我们研究了使用宽带光泵 - 探针显微镜封装的半导体单层2 h -mote 2的超快瞬态响应。低于40 fs泵脉冲在A'和B'激子共振的光谱区域中极度强烈且长寿的连贯振荡,这是由于最大瞬态信号的约20%,这是由于平面外A 1G语音的位移激发。从头算计算揭示了由平面外拉伸和晶体晶格的压缩诱导的单层MOTE 2的光吸收的重排,与A 1G型振动一致。我们的结果强调了单层TMD对小结构修饰的光学特性的极端敏感性及其用光操纵。关键字:连贯的声子,激子,超快光谱,过渡金属二分法,二维材料,单层,Mote 2 E
摘要:有效的纳米光子设备对于在量子网络,光学信息处理,传感和非线性光学方面的应用至关重要。广泛的研究工作重点是将二维(2D)材料整合到光子结构中,但是这种整合通常受大小和材料质量的限制。在这里,我们使用六角硼(HBN),这是一种封装原子薄材料的基准选择,作为波导层,同时提高了嵌入式膜的光学质量。与光子逆设计结合使用时,它将成为一个完整的纳米光子平台,可与光学活跃的2D材料接口。光栅耦合器和低损耗波导提供了光学接口和路由,可调腔提供了大型激子 - 光子耦合,通过purcell增强型与过渡金属二甲化合物(TMD)单层相结合,并通过purcell增强功能,并且可以通过Metasurfaces有效地检测TMD Dark Dark Ickitons。这项工作为经典和量子非线性光学器件的高级2D材料纳米光子结构铺平了道路。关键字:2D材料,纳米光子学,逆设计,集成光子学,光腔
