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
摘要。尺寸约束纳米颗粒的特定特征可有效地增强广泛的应用。工程师可以利用现象和相关的带隙来通过将光电特征纳入不同领域来打开其应用。在材料方面,像石墨烯这样的碳质纳米材料最近在研究人员中引起了很多兴趣。碳质材料类别特别有趣,因为它们具有独特的机械,化学,光学和电性能。石墨烯量子点(GQD)是碳质非物质的最新形式。GQD,并使用组创建复合材料或使用组。除了频带结构外,GQD具有不同应用的其他各种有利的功能特性。可调节的荧光,高量子效率 /量子确定性,化学稳定性提高,边缘效应,生物相容性,低毒性,光稳定性和水溶性是GQD的一些特征,这些特征对于各种应用都是可取的。
摘要:在本文中,我们在分布式光学传感器领域进行了全面概述,用于氢复合压力容器的结构健康监测。特别是,我们演示了将光学传感器的整合到组合压力容器中如何提高安全性,同时降低维护成本。少量的光纤维可以使其在制造过程中的复合结构中进行集成,从而可以在使用寿命期间连续进行结构性检测和确切的检测和定位。我们还讨论了最先进的信号处理方法和机器学习的潜力,以推进预测性维护。我们的纤维视感传感器的应用表明了它们的潜力,可以显着贡献向可再生能源的能量过渡。
量子点是电信单光子源的有希望的候选者,因为它们的发射可以在不同的低损耗电信波段上进行调谐,从而与现有的光纤网络兼容。它们适合集成到光子结构中,可以通过 Purcell 效应增强亮度,从而支持高效的量子通信技术。我们的工作重点是通过液滴外延 MOVPE 创建的 InAs/InP QD,以在电信 C 波段内运行。我们观察到 340 ps 的短辐射寿命,这是由于 Purcell 因子为 5,这是由于 QD 集成在低模体积光子晶体腔内。通过对样品温度的原位控制,我们展示了 QD 发射波长的温度调谐和在高达 25K 的温度下保持的单光子发射纯度。这些发现表明基于 QD 的无低温 C 波段单光子源的可行性,支持其在量子通信技术中的应用。
由于制造技术和集成密度成熟,成熟的绝缘体上硅平台在大规模集成光子和量子光子技术中前景广阔。本文,我们介绍了一种高效稳定的光纤到芯片耦合,可将电信量子点的单光子注入绝缘体上硅光子芯片。另外两根光纤将芯片进一步耦合到单光子探测器。实现稳定光纤-芯片耦合的方法是基于使用与成角度的单模光纤稳定封装的光栅耦合器。使用这种技术,光纤和 SOI 芯片之间的耦合效率高达每个光栅耦合器 69.1%(包括锥度损耗)。通过使用 Hanbury-Brown 和 Twiss 装置测量二阶相关函数,验证了量子点产生的量子光与硅元件之间的有效界面。通过 g = 2 = 0 = 0 : 051 6 0 : 001,清楚地证明了注入的 QD 光子的单光子性质。这证明了接口方法的可靠性,并开辟了使用电信量子点作为具有高复杂性硅光子功能的非经典光源的途径。
purcell增强量子点(QD)单光子发射和设备亮度的增加,已经证明了各种类型的微腔。在这里,我们提出了第一个实现截断的高斯形状的微腔与QD的截断。实施基于湿化学蚀刻和外延半导体过度生长。实验研究了腔模式及其空间纤维,并与模拟很好地吻合。可以通过制造设计可重复控制具有6000张Q-因子的基本模式波长,而29 L EV的小极化分裂可以重复控制,从而使腔体适应了特定的QD。最后,通过温度调节对腔内QD的过渡进行调节和关闭共振。在共振上减少了一个以上的因子减少的衰减时间清楚地表明purcell的增强,而G(2)(0)¼0.057的二阶相关测量结果证明了QDS单光子特性得以保留。
摘要:在设计用于超大规模集成 (VLSI) 系统的数字电路时,降低功耗方面的能效考虑是一个重要问题。量子点细胞自动机 (QCA) 是一种新兴的超低功耗方法,不同于传统的互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术,用于构建数字计算电路。开发完全可逆的 QCA 电路有可能显著降低能量耗散。多路复用器是构建有用数字电路的基本元素。本文介绍了一种具有超低能耗的新型多层完全可逆 QCA 8:1 多路复用器电路。使用 QCADesigner-E 2.2 版工具模拟了所提出的多路复用器的功耗,描述了 QCA 操作背后的微观物理机制。结果表明,所提出的可逆 QCA 8:1 多路复用器的能耗比文献中之前介绍的最节能的 8:1 多路复用器电路低 89%。
量子点(QD)在液晶(LC)培养基中的分散可以有效地修改其介电和电光特性,这些特性在基于LC的显示以及非放置应用程序中很有用。在这里,我们报道了钙钛矿量子点(PQD)掺杂对列液晶(NLC)材料的介电性能的影响,即Zli-1565在其整个列和各向同性相。纯NLC的介电参数及其具有PQD的复合材料(0.1 wt。%,0.25 wt。%和0.5 wt。%)。与纯NLC相比,由于移动离子密度的增长,复合材料的介电介电常数(ɛʹ)和介电损耗(ɛʺ)的值增加。纯NLC的损耗因子(tanδ)的光谱峰随着PQD的添加向高频区域移动。此外,还评估了纯NLC和0.25 wt。%PQDS-NLC复合材料的温度依赖性介电参数(即最佳浓度)。此外,还评估了纯样品和0.25 wt。%复合材料的介电性各向异性和阈值电压。与纯净NLC相比,这里要注意的一点是,与纯NLC相比,清除温度(T n-I)的复合材料的清除温度(T N-I)减少了4°C。在这种PQDS-NLC复合材料上获得的结果可用于具有可调介电特征的基于NLC的电气设备。
摘要:铅卤化物钙钛矿材料和光学谐振器之间的强耦合使这些新兴半导体的光物理特性既可以控制,又可以观察基本物理现象。然而,实现光学定义明确的激子跃迁的光学质量钙钛矿量子点(PQD)膜的困难阻止了这些材料中强光耦合的研究,这是光电领域的核心。在本文中,我们证明了在金属谐振器中多腔激素极化子的室温下形成,它们嵌入了高度透明的邻苯二颗元素量子点(CSPBBR 3 -QD)固体,这通过对系统的吸收和发射特性的重新配置来揭示。我们的结果表明,在CSPBBR 3 -QD光腔中,似乎不存在或补偿Biexciton相互作用或大型极性形成(通常被调用以解释PQD的特性)的影响。我们观察到,强耦合可以显着降低光发射线宽度,以及光吸收的超快调制,可通过激发通量来控制。我们发现,北极星与深色态储层的相互作用在确定杂交光量子点固体系统的发射动力和瞬时吸收特性方面起着决定性的作用。我们的结果应作为将来对PQD固体作为极化材料进行研究的基础。关键字:量子点固体,钙钛矿,强烈的激子 - 光子耦合,偏振子,光学微腔
摘要:铅卤化物钙钛矿材料和光学谐振器之间的强耦合使这些新兴半导体的光物理特性既可以控制,又可以观察基本物理现象。然而,实现光学定义明确的激子跃迁的光学质量钙钛矿量子点(PQD)膜的困难阻止了这些材料中强光耦合的研究,这是光电领域的核心。在本文中,我们证明了在金属谐振器中多腔激素极化子的室温下形成,它们嵌入了高度透明的邻苯二颗元素量子点(CSPBBR 3 -QD)固体,这通过对系统的吸收和发射特性的重新配置来揭示。我们的结果表明,在CSPBBR 3 -QD光腔中,似乎不存在或补偿Biexciton相互作用或大型极性形成(通常被调用以解释PQD的特性)的影响。我们观察到,强耦合可以显着降低光发射线宽度,以及光吸收的超快调制,可通过激发通量来控制。我们发现,北极星与深色态储层的相互作用在确定杂交光量子点固体系统的发射动力和瞬时吸收特性方面起着决定性的作用。我们的结果应作为将来对PQD固体作为极化材料进行研究的基础。关键字:量子点固体,钙钛矿,强烈的激子 - 光子耦合,偏振子,光学微腔