动态核极化 (DNP) 在自旋电子学和量子信息处理中被公认为具有重要意义。DNP 可产生高核自旋极化,这不仅可以通过产生 Overhauser 场 (OHF) 来延长电子自旋寿命,而且还为探索核自旋量子比特提供了灵感。在应变量子点结构 (QDS) 中,核自旋通过其四极矩耦合到应变场。研究表明,这种核四极相互作用 (NQI) 可用于实现可观的 DNP 和电子自旋极化。在这里,我们发现了一系列横向排列的 (In,Ga)As QDS 的磁光异常,这些 QDS 是由这些纳米结构中的 NQI 和 DNP 引起的。我们发现对称性降低的 QDS 中 NQI 的主轴明显偏离生长方向,导致 OHF 倾斜超过 37°。针对晶体取向探测了由此产生的 OHF 横向分量,并分析了其对 DNP 和整体自旋失相的影响。我们表明,激子的高对称电子约束势不能保证同一纳米物体内原子核的高对称 NQI,因此需要对电子约束势和核自旋池的对称性进行相关优化。我们的研究结果强调了斜 NQI 在电子自旋退相干和去极化中的作用,而这一作用迄今为止在很大程度上被忽视了。因此,这项工作揭示了设计规则,用于设计 QDS 的电子和自旋景观,从而提高 DNP 在自旋电子学和量子计算中的应用性能。
wroclaw,波兰量子点(QD)目前用于量子技术和量子信息的许多领域。栅极定义的QD,通过在量子井上施加电极而产生的QD可以通过调整应用于电极的电势来操纵其性质。高质量的多数设备[1]。但是,这种点通常只能同时限制一种类型的载体,这意味着它们不能直接与光线搭配,从而将信息与飞行的光子Qubits交换。相反,自组装的QD可以限制电子和孔,因此可以光学活跃。尽管比栅极定义的QD更容易制造,但是它们的性质往往更难控制,因为它们的布置和定义特征(大小,形状和化学成分的细节)的特征是它们的特征。因此,需要将两种QD的优点,即,具有光学活性的QD之间易于调节的QD属性和受控耦合。
摘要:我们展示了在 SiGe 纳米线内制造垂直堆叠 Si 量子点 (QD) 的能力,QD 直径最小为 2 纳米。这些 QD 是在 Si/SiGe 异质结构柱的高温干氧化过程中形成的,在此过程中 Ge 扩散沿着柱的侧壁使用并封装 Si 层。持续氧化会产生 QD,其尺寸取决于氧化时间。观察到封装 Si QD 的富 Ge 壳的形成,分子动力学和密度泛函理论证实该配置在热力学上是有利的。Si 点/SiGe 柱的 II 型能带排列表明 Si QD 上可以实现电荷捕获,电子能量损失谱表明,即使是最小的 Si QD 也能保持至少 200 meV 的导带偏移。我们的方法与当前的 Si 基制造工艺兼容,为实现 Si QD 设备提供了一条新途径。关键词:Si 量子点、Si/SiGe 柱、高温氧化、垂直堆叠 QD
摘要:胶体量子点(QDS)是具有光子量子信息技术中应用的单光子源的有前途的候选。但是,使用胶体材料开发实用的光子量子设备需要可扩展的确定性放置稳定的单个QD发射器。在这项工作中,我们描述了一种利用QD大小的方法,以促进单个QD的确定性定位到大型阵列中,同时保持其光稳定性和单光子发射属性。CDSE/CDS CORE/SHELL QD被封装在二氧化硅中,以增加其物理大小而不会扰动其量子限制的发射并增强其光稳定性。然后使用模板辅助的自组装将这些巨型QD精确定位在有序的阵列中,单个QD的产率为75%。我们表明,组装之前和之后的QD在室温下表现出抗束式行为,其光学特性在长时间后保留。一起,这种自下而上的合成方法通过二氧化硅壳和可靠的模板辅助自组装提供了一种独特的方法,可以使用胶体QD作为单光子发射器来生成可扩展的量子光子光子平台。
摘要:胶体量子点 (QD) 是有望应用于光子量子信息技术的单光子源。然而,开发具有胶体材料的实用光子量子装置需要对稳定的单个 QD 发射器进行可扩展的确定性放置。在这项工作中,我们描述了一种利用 QD 尺寸的方法,以便将单个 QD 确定性地定位到大型阵列中,同时保持其光稳定性和单光子发射特性。CdSe/CdS 核/壳 QD 被封装在二氧化硅中,以增加其物理尺寸而不干扰其量子限制发射并增强其光稳定性。然后使用模板辅助自组装将这些巨型 QD 精确定位到有序阵列中,单个 QD 的产率为 75%。我们表明,组装前后的 QD 在室温下表现出反聚束行为,并且它们的光学特性在长时间后保持不变。总之,这种通过二氧化硅壳层自下而上的合成方法和强大的模板辅助自组装提供了一种独特的策略,可以使用胶体量子点作为单光子发射器来生产可扩展的量子光子学平台。关键词:单光子源、纳米光子学、量子点、二氧化硅壳层、确定性定位
量子点(QDS)是指具有量子实现效应的零维分号材料,通常由IV,II – VI,IV – VI或III – V元素组成,其大小约为1 nm – 10 nm。由于电子和孔的波函数在空间上结合到小于散装材料的BOHR半径的大小,因此出现了能级的量化,这与粒子中的A-box模型类似。[1,2] QD的离散能级产生原子,例如发射频谱宽度,导致高颜色纯度。[3 - 6] QD的能级分布可以通过其组成和大小来控制,这使得它们的发光能够连续调节以覆盖整个可见光带,从而在发射显示的范围内具有巨大的潜力。[7 - 10]
摘要:基于石墨烯的体育场形量子点(QD)的实验实现很少,并且与扫描的探针显微镜不相容。然而,这些QD中电子状态的直接可视化对于确定这些系统中量子混乱的存在至关重要。我们报告了由单层石墨烯(MLG)和双层石墨烯(BLG)组成的异质结构设备中静电定义的体育场形状QD的制造和表征。要实现体育场形状的QD,我们利用扫描隧道显微镜的尖端在支撑六角硼氮化硼中充电。体育场的可视化状态与基于紧密结合的模拟一致,但缺乏清晰的量子混乱特征。基于MLG的体育场QD中缺乏量子混乱特征归因于由于克莱因隧穿而引起的配置潜力的泄漏性质。相反,对于基于BLG的体育场QD(具有更强的配置)的量子混乱是由平滑的配置电势所阻止的,从而降低了状态之间的干扰和混合。关键字:量子点,单层石墨烯,双层石墨烯,量子混乱,STM
量子点(QD),半导体纳米晶体的大小为1 - 100 nm,已成为生物成像中的革命性工具,可窥视细胞和分子水平的生物生物的复杂工作。1,2生物成像中QD的采用是由其无与伦比的光学特性驱动的,包括尺寸依赖性的效,特殊的光稳定性和高量子产率,这些量子集体超过了传统的uorescent染料和增强分辨率,稳定性,稳定性,以及在成像应用中的特定城市的能力。3,4与传统的染料相比,QD的特殊光稳定性尤其显着,这些染料易于光漂白。This allows for prolonged imaging sessions without signal degra- dation, ensuring consistent and high-quality images.Addi- tionally, QDs reduce the risk of phototoxicity to biological samples, making them safer for long-term observation.另外,QD的表面可以通过生物偶联技术通过各种生物分子(例如抗体,肽或核酸)功能化。这可以实现具有高特定城市和多功能性的生物结构或过程的特定特定的成像,这特别是
摘要:大规模胶体量子点 (QDs) 组件的设计及其与周围环境相互作用的研究对于提高基于 QD 的光电器件性能具有重要意义。了解在只有少数 QD 以较短的粒子间距离组装时发生的相互作用机制对于更好地促进电荷或能量转移过程至关重要。在这里,在溶液中制造由少量两种不同尺寸的 CdSe QD 形成的小异质组件,这些 QD 通过烷基二硫醇连接。通过将双功能间隔物的线性烷基链长度从纳米到亚纳米范围进行改变,可以调整粒子间距离。晶体学分析强调,参与 QD 之间连接的最近表面是 (101) 面。彻底的光谱研究使相互作用的纳米粒子之间的耦合机制得以合理合理化,范围从电荷转移/波函数离域到能量转移,具体取决于它们的分离距离。
然而,氮化物点的发射线通常不均匀地加宽,与其寿命极限相比至少加宽 100 倍,10,11 这最终限制了它们的不可区分性。加宽是由光谱扩散引起的,光谱扩散是由点附近的电荷载流子的捕获和释放产生的,从而产生了变化的局部电场。通过量子限制斯塔克效应 (QCSE),这导致点的发射能量发生变化。这种效应对氮化物 QDs 比对砷化物 QDs 更强,因为首先氮化物材料的强极性导致氮化物 QDs 中的激子具有较大的永久偶极子,从而增加了与静电环境的耦合并放大了光谱扩散的强度。 12 其次,与砷化物点相比,氮化物点的生长方法改进时间较短,而且它们还表现出更高的点缺陷和位错密度,这些缺陷和位错密度可以充当载流子的陷阱。13–15 光谱扩散是氮化物点产生高度不可区分的光子的最大障碍,因为