图2。(a)QD的吸收和PL光谱,(b)LMZO在溶液中的吸收光谱(c)QLED(d)的层(d),层堆栈(e)的能级比对,QLED结构(f)的横截面TEM图像(f)和性能参数。(g)中的插图显示了在12 V.
神经退行性疾病,包括阿尔茨海默氏病(AD),帕金森氏病(PD)和亨廷顿氏病(HD),对现代医学的挑战越来越大,早期诊断在有效治疗和管理中起着至关重要的作用。量子点(QD),具有独特光学特性的半导体纳米晶体,由于其高亮度,光稳定性和可调发射光谱而成为成像和生物传感应用中的强大工具。尤其是,基于QD的成像技术通过在疾病进展的早期阶段实现高分辨率的细胞和分子过程来早期检测神经退行性疾病的巨大希望。此外,QD可以用诸如抗体或肽等生物分子进行功能化,以促进与这些疾病相关的生物标志物的特定靶向,从而促进高度敏感和选择性的检测。本综述探讨了基于QD的成像和生物传感策略的进步,以早期检测神经退行性疾病,重点是它们在生物标志物检测中的应用,脑组织的成像以及非侵入性诊断的潜力。还讨论了在神经退行性疾病背景下基于QD的技术的挑战,局限性和未来方向。
纳米光子学中的量子点(QD)耦合已广泛研究量子技术中的各种潜在应用。微型安排也吸引了大量的研究兴趣,因为它使用微型机器人工具来进行精确的受控运动。在这项工作中,我们将荧光QD和磁性纳米颗粒(NP)结合在一起,以实现多功能微生物结构,并通过外部磁场在3D空间中证明了耦合的单光子源(SPS)的操纵。通过使用低一个光子吸收(LOPA)直接激光写作(DLW)技术,在包含单个QD的2D和3D磁电脑器件的制造上是在包含胶体CDSE/CDSE/CDSE QDS,磁铁fe 3 o 4 nps和su-8 photoresist的混合材料上进行的。研究了两种类型的设备,即无接触式和接触式结构,以证明其磁性和光辐射反应。设备中的耦合SP由外部磁场驱动,以在3D流体环境中执行不同的运动。表征了设备中单个QD的光学特性。
这些材料在激光中被广泛应用,包括作为激光器中的活性介质[3-5]、作为量子信息技术的纯单光子和纠缠光子对源[6]、以及作为新型纳米存储器件的构建块。[7-9] 特别是 InAs/InP 量子点,由于其与 1.55 μ m 的低损耗电信 C 波段兼容,目前作为单光子发射器非常有吸引力。[10,11] 金属有机气相外延 (MOVPE) 中的液滴外延 (DE) 是一种新近且非常有前途的 QD 制造方法,因为它结合了大规模外延技术和多功能外延方法。[12-15] 这是一种相对较新的工艺,其生长动力学尚未完全了解,特别是对于与电信波长兼容的 III-V 材料系统,例如 InAs/InP。因此,它在制造用于广泛应用的电信 QD 方面具有巨大的发展潜力。此外,使用 InP 作为基质材料可以实现 InAs 量子发射体的生长,而无需任何额外的变质缓冲剂(例如 AlInAs/GaAs)。[16 – 18]
研究人员推测,量子点还为实现其他量子互联网应用提供了巨大的前景,例如量子中继器、分布式量子传感,因为它们允许固有存储量子信息并可以发射光子簇状态。这项研究的成果强调了将半导体单光子源无缝集成到现实的、大规模和高容量量子通信网络中的可行性。
原子级精确的石墨烯纳米带 (GNR) 因其可大幅改变的电子特性而日益受到关注,这些特性可通过在化学合成过程中控制其宽度和边缘结构来定制。近年来,GNR 特性在电子设备中的开发主要集中在将 GNR 集成到场效应晶体管 (FET) 几何形状中。然而,由于存在单栅极,此类 FET 器件的静电可调性有限。本文报道了将 9 个原子宽的扶手椅型石墨烯纳米带 (9-AGNR) 集成到由超窄手指栅极和两个侧栅极组成的多栅极 FET 几何形状中的设备。高分辨率电子束光刻 (EBL) 用于定义窄至 12 纳米的手指栅极,并将它们与石墨烯电极相结合以接触 GNR。低温传输光谱测量揭示了具有丰富库仑钻石图案的量子点 (QD) 行为,表明 GNR 形成的 QD 既串联又并联。此外,结果表明,附加栅极能够实现纳米结中 QD 的差分调谐,为实现基于 GNR 的多点系统的多栅极控制迈出了第一步。
光子技术在材料和生命科学中的许多应用都需要可以将吸收的光子转换为紫外线(UV),可见(VIS),近红外(NIR)和短波红外(SWIR)区域中的发射光子。在这方面,量子点(QD)具有独特的光电特性,因为它们的尺寸决定了它们的吸光度和光量(PL)光谱。此外,它们表现出较大的长期系数和高PL量子产率(PL QY)。结合其小纳米尺寸,QD成为许多研究领域的重要工具,也是纳米技术巨大应用潜力的一个很好的例子。在2023年,诺贝尔化学奖2023年因发现和开发合成程序以获得胶体稳定的QD而授予了诺贝尔奖。长期以来,纳米颗粒可以从理论上显示量子现象,例如量子大小效应(QSE)和大小依赖性物理学特性,但长期以来对这些知识的实用和适用益处。在1980年代初期,Aleksey Ekimov开发了一种用于
在这项工作中,我们基于电信O波段中发出的Ingaas量子点(QD)开发和研究单光子源。量子设备是使用原位电子束光刻制造的,结合了热压缩键合,以实现背面金镜。我们的结构基于INGAAS/GAAS异质结构,其中QD发射通过减少应变层在1.3 L m处向电信O带红移。QD通过阴极发光映射预选的QD嵌入带有背面金镜的台面结构中,以提高光子萃取效率。在脉冲非共振润湿层激发下进行的光子自动相关测量在高达40 K的温度下进行,显示纯单光子发射,这使得设备使用Stirling Croimoolers兼容独立操作。使用脉冲P-shell激发,我们实现了单光子的发射,高光子抑制G(2)(0)¼0.0276 0.005,是(12 6 4)%(12 6 4)%(12 6 4)%的AS测量的(96 6 6 10)%和(96 6 10)%和相关的连接时间(212 6 25)的可见性(12 6 4)%。此外,结构显示出5%的提取效率,这与该光子结构的数值模拟所期望的值相当。我们设备的进一步改进将通过光纤维实现量子通信。
统一。7-11尽管Cd基量子点具有吸引人的特性,但由于重金属固有的毒性,其应用受到很大限制。因此,人们做出了巨大的努力来发现有效的无重金属替代品合成策略,如基于InP、ZnTe和ZnSe的纳米晶体。6,12虽然过去十年来这些无重金属组合物的光学性质有了显着改善,但由于用于合成设计和优化的基于反复试验的方法,阻碍其发现和优化的主要瓶颈仍然存在。这种反复试验的方法阻碍了整个发现过程,包括识别目标材料和随后开发合成途径以实现最佳光学特性。用于合成胶体量子点的传统烧瓶式间歇反应器平台通常需要进行大量实验来探索巨大的反应空间,然后才能接受或放弃合成配方。虽然对成核生长过程的热力学和动力学理解可以提供有用的见解,但它们通常非常复杂且理解不足,无法为优化半导体纳米晶体合成参数提供可靠的框架。作为
摘要 实现功能性量子中继器是长距离量子通信的主要研究目标之一。在目前采用的不同方法中,依赖于与确定性量子发射器接口的量子存储器的方法被认为是最有前途的解决方案之一。在这项工作中,我们专注于实现基于存储器的量子中继器方案的硬件,该方案依赖于半导体量子点 (QD) 来产生偏振纠缠光子。通过研究与光子源效率最相关的性能指标,我们选择了制造、加工和调谐技术方面的重大发展,旨在将高纠缠度与按需对生成相结合,特别关注 GaAs 系统代表性案例中取得的进展。我们继续提供与量子存储器集成的观点,既强调了自然-人工原子接口的初步工作,也评论了目前可用且可能可行的多种存储器解决方案(在波长、带宽和噪声要求方面)。为了完成概述,我们还介绍了基于纠缠的量子通信协议的最新实现,并强调了实际量子网络实现面临的下一个挑战。