分子间单线态裂变 (SF) 是将光生单线态激子转换为驻留在不同分子上的两个三线态激子。SF 有可能通过从一个高能光子中收获两个电荷载体来提高太阳能电池的转换效率,否则其剩余能量将以热量的形式损失。由于在固态下表现出分子间 SF 的分子晶体选择有限,阻碍了商用 SF 增强模块的开发。计算探索可能会加速新 SF 材料的发现。多体微扰理论框架内的 GW 近似和 Bethe-Salpeter 方程 (GW+BSE) 是当前用于计算具有周期性边界条件的分子晶体的激发态特性的最先进方法。在本次演讲中,我将讨论如何使用 GW+BSE 评估候选 SF 材料,以及将其与材料中的低成本物理或机器学习模型相结合
以重过渡贵金属有机配合物(如Ir(III)的联吡啶配合物)为代表的磷光材料,直到第三代TADF材料(如有机给体-p桥-受体分子)。在电激发下,TADF材料(以非常低的第一激发单重态-三重态能隙(DE ST)为特征的化合物)被热激活,以诱导有效的逆系间窜越(rISC),其中三重态激子转化为单重态激子,从而主要从发射的单重态激发态发光。图1示意性地示出了TADF材料的电致发光过程。与贵金属有机配合物磷光材料相比,TADF材料具有材料空间更大、价格低廉、易于制备和合成、易于制作柔性屏幕以及蓝光发射更稳定的优势。因此,近十年来,作为现代OLED最有前途的电致发光材料,它们得到了实验2,5 - 9 、理论10 - 23 和理论-实验相结合15,24,25的深入研究。基本上,有两类TADF材料得到了认真探索4。第一类是纯有机D - A或D - p - A体系,其电子给体(D)或受体(A)主要由含氮芳香杂环构成。最低激发态通常具有显著的分子内电荷转移(CT)跃迁特性。经过合理的设计和优化,基于此类TADF材料的OLED器件的外量子效率(EQE)甚至可以高达30%。从结构特征上看,由于给体和受体部分之间有足够的空间位阻,最好的发光效率通常对应于扭曲的D – A(或D – p – A)化合物。另一类是电子排布为d 10 的过渡金属(Cu(I)、Ag(I)、Zn(II)等)配合物,它们的最低激发态通常具有明显的金属 – 配体电荷转移(MLCT)跃迁特征。饱和的d 10
1.07.1 简介 189 1.07.2 单粒子方法 190 1.07.2.1 密度泛函理论 191 1.07.2.2 经验赝势方法 193 1.07.2.3 紧束缚方法 194 1.07.2.4 k ? p 方法 195 1.07.2.5 应变效应 198 1.07.3 多体方法 201 1.07.3.1 时间相关 DFT 201 1.07.3.2 组态相互作用方法 202 1.07.3.3 GW 和 BSE 方法 203 1.07.3.4 量子蒙特卡罗方法 204 1.07.4 应用于不同物理效应:一些例子 205 1.07.4.1 电子和空穴波函数 205 1.07.4.2 嵌入量子点中的带内光学过程 206 1.07.4.3 胶体量子点中带隙的尺寸依赖性 208 1.07.4.4 激子 209 1.07.4.5 俄歇效应 210 1.07.4.6 电子–声子相互作用 212 1.07.5 结论 213 参考文献 213
摘要:量子点(QD)是固态纳米结构,可以将电子或孔限制在所有三个空间维度中,从而导致能量水平离散。也可以将其定义为一个半导体,其激子都限制在所有三个空间维度中。结果,它们具有散装半导体和离散分子之间的特性。用受限电子的QD可以视为人造原子。半导体量子点已经成为量子计算的强候选物,由于超快光电子,纳米结构的制造和表征技术以及大规模整合的可能性。由于自旋度的自由度较低,因此可以将电子或孔的自旋用于量子位,这为在这些量子位上进行任何门控操作提供了足够的时间。因此,在本文中研究了量子点的形状的影响。
量子通信背景:二维材料中的单光子发射器 (SPE) 已成为量子技术和量子通信的有前途的平台。这些发射器能够产生单个光子,这对于安全通信、量子计算和其他需要操纵量子态的应用至关重要。过渡金属二硫属化物 (TMD) 等二维材料由于其原子级薄性质、强激子效应以及与其他量子器件集成的潜力,为实现 SPE 提供了独特的环境。在这些材料中,缺陷、应变和局部激子可以捕获电子和空穴,从而导致单光子的发射。此外,二维材料提供可调的电子和光学特性,可以更好地控制发射特性,例如波长和偏振。此外,基于二维材料的 SPE 的可扩展性和与现有光子和光电器件的集成使其成为未来量子技术的有力候选者。
摘要:在本文中,我们证明了2D钙钛矿(PEA)2 PBI 4(PEPI)中的激子/激子an灭是太阳能电池和光发光二极管中的主要损失机制,可以通过抗激元与腔之间的耦合来控制。我们使用时间分辨的瞬态吸收光谱研究激发状态动力学,并表明可以通过通过PEPI层厚度改变腔宽度,从而通过强耦合方式调节系统。非常明显的是,即使腔质量因子仍然很差,也会出现强大的耦合。我们证明,观察到的类似衍生物样的瞬态吸收光谱可以使用时间依赖性的RABI分裂来对其进行建模,而Rabi分裂是由于激子的瞬时漂白而发生的。当PEPI强烈耦合到腔体时,激子/激子歼灭速率被1个数量级抑制。一个依赖北极子部分光子特征的模型将结果解释为失谐的函数。
摘要:本研究通过全面的光致发光(PL)表征研究了硫磺溴(CRSBR)的电子带结构。我们清楚地确定了两个紧密相邻的传导带状态和两个不同的价带状态之间的低温光学转变。对PL数据的分析稳健地揭示了跨CRSBR的不同厚度(从单层到散装)的不同厚度的能量分裂,带隙和激子跃迁。依赖温度依赖性PL测量阐明了在NE e el温度以下的频带拆分的稳定性,这表明镁与激子结合的元素负责使对称性断裂和从二级传导带最小值(CBM2)向全局价最大带(VBM1)的对称性破坏和增亮。共同揭示了在传导和价带中的分裂,而且还突出了我们对抗超磁性二维Van der waals晶体的光学,电子和磁性能之间相互作用的显着进步。
由金属芯和分子J凝聚糖物的有机壳组成的混合芯 - 壳纳米结构的光学特性取决于在壳中金属核心和Frenkel Expitons表面的等离子之间的电磁偶联。在具有强和超强等离子体的情况下 - 激子耦合,使用传统的各向同性经典振荡器模型来描述J种类介绍功能可能会导致理论预测与杂交NanAnoparticles的可用实验光谱之间的巨大差异。我们表明,这些差异不是由经典振荡器模型本身的局限性引起的,而是将有机壳视为光学各向同性材料。通过假设壳体中分子J-聚集的经典振荡器的切向取向,我们与TDBC涂覆的金纳米棒的实验灭绝光谱获得了极好的一致性,而这些射频的实验灭绝光谱无法用常规的各向同性壳模型来处理。我们的结果扩展了对金属(有机纳米颗粒的光学)物理效应的理解,并提出了这种混合系统理论描述的方法。
通过强光 - 膜相互作用产生激子 - 极性的产生代表了量子现象的新兴平台。基于胶体纳米晶体的极化系统的一个重大挑战是能够在室温下以高保真度操作。在这里,我们通过与Fabry-Pérot光腔的CDSE纳米片(NPL)偶联(NPLS)偶联,演示了室温的生成量 - 极光量。量子古典计算准确地预测了许多黑暗状态激子与光学允许的极化状态之间的复杂动力学,包括实验观察到的较低的北极星pho-To-To-To-To-To-To-To-To-To-To-To-Pho-To-To-Pho-To-To-To-Pho-To-To-To-Pho-To-To-Pho-To-To-To-To-To-To-To-To-To-To-To-Pho-To-To-Plo-To-To-Palliminencence浓度的浓度在较高的平面量较高时,随着蛀牙的越来越较大,较高的平面矩处的浓度。在5 K处测得的Rabi分裂与300 K时相似,从而验证了该极化系统的温度无关操作的可行性。总体而言,这些结果表明,CDSE NPL是促进室温量子技术发展的绝佳材料。
Moiré超级晶格在Van der Waals的异质结构中的扭曲工程可以操纵山谷中层Incepitons(IXS)的山谷物理学,为下一代谷化设备铺平了道路。然而,到目前为止,在电气控制的异质结构中尚未研究对山谷极化上激素电位的扭曲角度依赖性控制,需要探索下面的物理机制。在这里,我们证明了莫伊尔时期的极化切换和山谷极化程度的依赖性。我们还找到了揭示激子电势和电子孔交换相互作用的扭曲角度调节的机制,这些机制阐明了实验观察到的IXS的扭曲角度依赖性山谷极化。此外,我们根据极化开关实现了可谷化的设备。我们的工作通过在电控制异质结构中调谐扭转角来证明了IXS山谷极化的操纵,这为在互惠设备中开放了电气控制山谷自由度的途径。