图 1 | 使用 DNA 支架形成 Cy3 聚集体的化学方法。 (a) Cy3 (左) 共价连接到单链 DNA (ss-DNA) 脱氧核糖磷酸骨架的 3' 和 5' 端。 Cy3 修饰的 DNA 纳米结构是通过将 Cy3 修饰的 ssDNA 与规范互补的 ssDNA 链杂交而形成的,如连接到 DNA 双链体的 Cy3 单体的分子动力学快照 (中间) 和示意图 (右、上) 中蓝色椭圆表示 Cy3 所示。 Cy3 二聚体和三聚体是通过将连续的 Cy3 发色团连接到 ssDNA 并与互补链杂交而形成的 (右、中和下) (b) Cy3 单体 (棕色)、二聚体 (蓝色) 和三聚体 (绿色) 的吸光度 (实线) 和量子产率归一化的荧光光谱 (虚线)。 [DNA 双链] = 0.5 µ M,溶于 40 mM Tris、20 mM 醋酸盐、2 mM 乙二胺四羧酸 (EDTA) 和 12 mM MgCl 2 (TAE-MgCl 2 缓冲液)。(c) 双链中 Cy3 单体、二聚体和三聚体的荧光量子产量 (ΦF)。[DNA 双链] = 0.5 µ M,溶于 1 × TAE-MgCl 2 缓冲液。(d) Cy3 单体、二聚体和三聚体的圆二色性 (CD) 光谱。(e) Cy3 单体、二聚体和三聚体的荧光衰减轨迹,仪器响应函数以黑色显示。
第二次谐波生成(SHG)是一个非线性光学过程,其中两个光子连贯地组合成两个光子的能量的两倍。的效果SHG。在这里,我们显示了反转对称晶体中非线性光学过程的调整。这种可调节性基于双层MOS 2的独特性能,该特性显示出强烈的光学振荡器强度,但也显示了层间激子的共振。当我们通过改变激光能将SHG信号调谐到这些共振上时,SHG振幅通过几个数量级增强。在谐振情况下,双层SHG信号达到的幅度与单层的两个共振信号相当。在施加的电场中,可以通过鲜明的效应来调节层间激子能量。因此,取消了层间激子退化性,并通过我们的模型计算得出的良好再现了两个数量级,进一步增强了双层SHG响应。
有机半导体是无序的分子固体,因此,它们的内部电荷产生动力学,电荷传输动力学,最终由它们所构成的光电设备的性能由能量疾病控制。这对于新兴的光伏技术尤其相关,其中可提取功率直接取决于这些动力学。为了确定能量障碍如何影响电荷发生,激子传输,电荷传输以及有机半导体设备的性能,首先需要一种准确的方法来衡量此关键参数。在这项工作中,可以证明有机半导体的静态疾病可以从其光伏外部量子效率谱从吸收开始附近的波长处获得。与计算框架一起介绍了一种详细的方法,用于量化与单重激子相关的静态能量障碍。此外,作者还表明,将光学干扰的限制效应最小化对于实现高临界量化至关重要。最后,采用透明设备来估计几种具有技术相关的有机半导体供体 - 受体混合物的激发静态疾病,包括高效率有机光伏系统PM6:Y6。
“如果我们想在量子计算方面取得进展并创造更具可持续性的电子产品,我们需要更长的激子寿命和不依赖电子电荷的新信息传输方式,”领导这项研究的亚历山德拉·兰扎拉 (Alessandra Lanzara) 表示。兰扎拉是能源部劳伦斯伯克利国家实验室 (Berkeley Lab) 的高级教职科学家和加州大学伯克利分校物理学教授。“在这里,我们利用拓扑材料的特性来制造一种寿命长且对无序性非常强大的激子。”
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 Laboratory of Study of Microstructures, Onera-CNRS, University Paris-Saclay, BP 72, 92322 CHECTILLON CEDEX, France 2 University Paris-Saclay, UVSQ, CNRS, GEMAC, 78000, Versailles, France 3 Tim Taylor Department of Chemical Engineering, Kansas State University Manhattan, KS 66506, USA 4 Laboratory of Multimate and Interfaces, UMR CNRS 5615, Univ Lyon University Claude Bernard Lyon 1, F-69622 Villeurbanne, France 5 Laboratory Mateis, UMR CNRS 5510, Univ Lyon, INSA Lyon, F-69621 Villeurbanne, France 6 Research Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science, 1-1 Namiki, Tsukuba 305-0044,日本7电子和光学材料研究中心,国家材料科学研究所,1-1 Namiki,Tsukuba,Tsukuba 305-0044,日本(日期:
过去几十年来,生长技术的令人瞩目的进步使得人们能够制造出非常高质量的低维半导体结构——量子阱、量子线和量子点,这为光电子学和自旋电子学领域的量子信息技术开辟了新的研究途径和无数的应用 1-3 。作为量子限制的直接结果,基本半导体激发可以达到非常大的结合能,使所谓的“激子”领域成为一个有前途的研究领域 4 。虽然激子的概念在空间限制沿一维(量子阱)或二维(量子线)时有意义,但我们在这里表明,当三个空间维度受到限制(量子点)时,束缚电子-空穴对作为激子的图像会被打破。这就是为什么我们不应该像对待其他结构那样将量子点 (QD) 中的电子-空穴对称为激子,而应该使用其他术语。这个问题不仅仅是语义问题;对于电子-空穴对与其他载流子相互作用并与光子耦合,以及光子吸收的可能性,物理理解完全不同。
在狭窄的间隙半导体或半学中,当带隙能量小于电子孔结合能时,电子和孔之间的有吸引力的库仑力可以诱导激发剂绝缘体(EI)基态。图1A中说明了规范相图。EI相在半导体相(E G> 0)和半阶段(E G <0)之间出现。相对向EI状态的相变是电子孔对的Bose-Einstein凝结。如图1b所示,电子和孔之间的有吸引力的库仑力在EI阶段在费米水平上产生带隙。1960年代的开创性理论(Mott,1961; Jerome等,1967; Zittartz,1967; Halperin and Rice,1968)之后进行了更详细的理论著作,揭示了BCS-BEC交叉从半导体侧到相图(Bronold and Fehske,2006; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronord; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; Bronold; 2008; Phan等人,2010年)。尽管有理论成就,但对EIS的实验研究仅限于诸如TM(SE,TE)之类的少数材料(Neuenschwander and Wachter,1990; Bucher等,1991; Wachter等,2004)。ei的性质(se,te)并非部分原因是由于其磁性。Tise 2表现出电荷密度波(Disalvo等,1976)。通过角度分辨光发射光谱(ARPES)研究了电荷密度波的起源(Pillo等,2000; Rossnagel等,2002; Qian等,2007; Zhao等,2007)。虽然在早期
摘要:激子 - 波利顿代表一个有前途的平台,它结合了未来光电设备的光子和电子系统的强度。但是,由于制造方法的成本高成本和复杂性,他们的应用目前仅限于实验室研究,这与用于微电子的成熟CMOS技术不兼容。在这项工作中,我们开发了一种创新,低成本和CMOS兼容的方法,用于制造大型表面极化器件。这是通过通过热纳米膜直接对卤化物 - 玻璃盐薄膜进行直接构图来实现的。结果,我们观察到高度均匀的偏振质量模式Q≈300在室温下,千万尺度上。令人印象深刻的是,该过程提供了很高的可重复性和忠诚度,因为可以将相同的模具重复使用超过10次,以将钙钛矿层贴在不同类型的底物上。我们的结果可能为在室温下运行的低成本集成极化设备的生产铺平了道路。
摘要:激子极化子代表了一种有前途的平台,它结合了光子和电子系统的优势,可用于未来的光电设备。然而,由于制造方法成本高、复杂,与为微电子开发的成熟 CMOS 技术不兼容,因此它们的应用目前仅限于实验室研究。在这项工作中,我们开发了一种创新、低成本且与 CMOS 兼容的方法来制造大表面极化子设备。这是通过热纳米压印直接图案化卤化物钙钛矿薄膜来实现的。结果,我们在室温下观察到厘米级上质量因子 Q ≈ 300 的高度均匀的极化子模式。令人印象深刻的是,该工艺提供了高可重复性和保真度,因为同一个模具可以重复使用 10 次以上,以将钙钛矿层压印在不同类型的基板上。我们的研究结果可以为生产在室温下运行的低成本集成极化子设备铺平道路。