超短激光脉冲是诱导材料改性的有力工具 1–4。特别是在透明电介质中,超短激光脉冲可用于局部修改材料块内的化学结构、折射率、色心密度,光聚合,产生纳米光栅、表面纳米结构或内部空隙。大量应用领域受益于基础性进步:外科和生物医学应用、光子学、微流体学、高速激光制造 2,5–7。将这些应用推进到纳米结构需要数值建模的支持 8。在激光诱导的强场下,束缚电子从价带跃迁到导带 1,9,10,在价带中留下一个空穴。电子-空穴等离子体的粒子在激光场中被加速,通过碰撞电离导致自由载流子密度倍增,并可能产生致密的电子-空穴等离子体。最后,在远大于几皮秒的时间尺度上,材料内部发生热和结构事件 1 。我们的模型侧重于等离子体密度的积累,时间尺度可达几皮秒。已经开发了大量不同的模型来研究超短激光脉冲(约 100 fs)在高强度范围内(约 10 14 W/cm 2 )在介电体中的传播以及随后的电离。这些模型可分为两类。第一类是几种
铜氧化物超导体 CuO 平面中的 Cu- d 和 O- px/y 轨道。超导性源于 Cu- d 上的电子空穴与周围四个 O- px/y 轨道的键合 ( L ) 组合形成的具有反平行自旋 (↑,↓) 的对。这些对的所有轨道分量都具有相同的 d 波 (+ (红色) 沿 x 方向,- (蓝色) 沿 y 方向) 结构,从而证明了更简单的单波段描述。
太阳能转化为电能是一种很有前途的清洁能源,可为未来更可持续的技术格局提供动力。尽管传统硅基太阳能电池得到了广泛应用,但不断提高太阳能转化为电能的转换效率仍然是一项艰巨的挑战。传统晶体硅 pn 结太阳能电池受到光生电子空穴对非辐射复合的困扰 [1],这严重限制了其太阳能转化为电能的效率。[2] 硅太阳能电池还需要使用更厚的层来实现更长的光路,从而获得更好的光吸收,这从根本上限制了它们在超紧凑和低质量太阳能电池设计中的应用。[3] 寻找超越传统硅 pn 结太阳能电池的新型纳米材料和器件结构仍然是一个悬而未决的研究挑战,迫切需要解决。
标题:等离子体-半导体界面处的电离波 名字:戴维 姓名:PAI 实验室:等离子体物理实验室 (LPP) 电子邮件:david.pai@lpp.polytechnique.fr 网页:https://www.lpp.polytechnique.fr/-David-Pai- 研究领域: 主要领域:激光和等离子体物理 次要领域:材料科学 方法:大气压等离子体、表面等离子体、纳秒放电、等离子体诊断(例如光发射光谱、电场诱导的二次谐波产生、汤姆逊散射)、材料化学诊断(例如拉曼和光致发光光谱) 博士课程主题:等离子体-表面相互作用是许多类型等离子体物理学的关键要素。对于非平衡等离子体,其中电子的温度比原子和分子的温度高得多,一种常见的现象是表面电离波 (IW)。使用复合材料代替块体金属/电介质作为电极或传播表面可能会产生新的相互作用。特别是,与半导体相关的光电效应可以使基于微电子中常用的绝缘体上硅 (SOI) 技术的 IW 沿表面传播均匀化。我们的假设是气相和电子空穴 IW 沿 SOI 界面相邻地共同传播。
手性诱导自旋选择性 (CISS) 描述了手性分子的有效自旋过滤。自近二十年前发现以来,这种现象已导致纳米级量子自旋操纵,有望应用于自旋电子学和量子计算。然而,其潜在机制仍然是个谜,因为所需的自旋轨道相互作用 (SOI) 强度出乎意料地大。在这里,我们报告了一种 CISS 的多轨道理论,其中有效 SOI 是由多体关联引起的电子空穴配对的自发形成产生的。该机制产生了达到室温能量尺度的强 SOI,这可以支持在 CISS 中观察到的大自旋极化。我们理论的一个核心要素是价带和导带的 Wannier 函数分别对应于分子伸长方向空间旋转对称性的一维和二维表示。发现当带隙增加时,诱导的 SOI 强度会降低。我们的理论可能为寻找具有 CISS 效应的其他分子提供重要指导。
卤化铅钙钛矿纳米晶体(LHP NC)具有诸多优良特性,包括宽范围的带隙可调性、可忽略的电子-声子耦合1、大的吸收截面2和窄的发射线宽,此外还具有溶液加工性、低成本合成和与其他现有器件组件的兼容性3,4,是潜在光电应用的有前途的材料,例如发光显示器、激光器和用于大面积可印刷光收集装置的纳米晶体墨水。5 – 10然而,尽管它们具有高量子产率(QY)和表面不敏感性,但基于溶液加工钙钛矿的第一个发光二极管(LED)的外部量子效率却不到 0.2%。 11 需要持续努力了解电子空穴复合途径和选择性改进辐射途径,才能将性能提高到约 15%。12 这主要是通过解决诸如增加高移动电荷的限制、配体交换和配体密度控制、表面缺陷钝化、掺杂和抑制俄歇非辐射复合等问题来实现的。13 – 17 然而,对
摘要 里德堡激子(凝聚态系统中里德堡原子的类似物)是具有大玻尔半径的高度激发的束缚电子空穴态。它们之间的相互作用以及激子与光的耦合可能导致强光学非线性,可用于传感和量子信息处理。在这里,我们通过里德堡阻塞现象以及在 Cu2O 填充微谐振器中形成极化的激子和光子的杂化实现了强有效光子 - 光子相互作用(类克尔光学非线性)。在脉冲共振激发下,由于光子-激子耦合随着激子密度的增加而减少,极化子共振频率被重新正化。理论分析表明,里德堡阻塞在实验观察到的极化子非线性系数缩放中起着重要作用,因为对于高达 n = 7 的主量子数,∝ n 4.4 ± 1.8。首次在极化子系统中研究如此高的主量子数对于实现高里德堡光学非线性至关重要,这为量子光学应用和固态系统中强关联光子(极化子)态的基础研究铺平了道路。
碳量子点 (CD) 是小于 10 纳米的碳纳米粒子,具有吸引人的光致发光特性、良好的水溶性、高稳定性和生物相容性。该名称源于其最重要的特性:荧光,这使它们可以与量子点(荧光半导体纳米粒子)同化。它们与这些的不同之处在于它们主要由碳组成,碳是一种通常无毒的元素,预计这将为它们在生物领域的应用带来显著优势。因此,CD 这个名字反映了发射与入射光不同波长的光的组成和特性。自从 Xu 等人发现它们以来,CD 一直被广泛地用作光的来源。 2004 年,1 圆二色球被应用于不同的基础研究环境和非常技术性的应用,从分子通讯 2-5 到治疗诊断 6,以及用于检测特定分析物 7、8,特别是金属离子。 9-11 此外,正如 Sun 等人所证明的,通过表面钝化,圆二色球荧光产量大大增加。 12 虽然圆二色球荧光的化学-物理机制尚未完全了解,13 但文献中发现,荧光可以通过多种因素进行调节:粒度(量子效应)、表面基团、表面缺陷、具有不同程度 π 共轭的荧光团和位于团簇的 sp 2 碳和基质的 sp 3 碳之间的电子空穴。 14 − 16 最近的研究表明,光学特性会因所用的合成方法、钝化、掺杂和 CD 的尺寸而有很大差异。17 − 22 这表明荧光可能取决于纳米粒子的表面,特别是可能导致某些波长吸收的“表面缺陷”。23 因此,表面的功能化