CdSeS合金结构量子点的多激子俄歇复合过程

多激子效应通常是指吸收单个光子产生多个激子的过程,该效应不仅可以为研究基于量子点的太阳能电池开拓新思路,还可以为提高太阳能电池的光电转换效率提供新方法.但是,超快多激子产生和复合机制尚不明确.这里以CdSeS合金结构量子点为研究对象,研究了其多激子生成和复合动力学.稳态吸收光谱显示, 510, 468和430 nm附近的稳态吸收峰,分别对应1S_(3/2)(h)-1S(e)(或1S), 2S_(3/2)(h)-1S(e)(或2S)和1P_P(3/2)(h)-1P(e)(或1P)激子的吸收带.通过飞秒时间分辨瞬态吸收光谱和纳秒时间分辨荧光光谱两种时间分辨光谱技术对CdSeS合金结构量子点的超快动力学进行了探究,结果显示, 1S激子的双激子复合时间大概是80 ps,这一时间比传统量子点的双激子复合时间(小于50 ps)延长了近一倍,结合最近发展的超快界面电荷分离技术,在激子湮灭之前将其利用起来,这一时间的延长将有很大的应用前景;其中,在2S和1P激子中除上述双激子复合外,还存在一个通过声子耦合路径的空穴弛豫过程,时间大概是5—6 ps.最后,利用纳秒时间分辨荧光光谱得到该样品体系单激子复合的时间约为200 ns.     

共轭高聚物双分子结构中激子电致解离的动力学研究

通过绝热动力学方法,研究了共轭高聚物双分子结构中激子对外加电场的响应.当外电场强度超过某个临界值时,激子会被解离成一对自由的电子与空穴.对于双分子结构中的激子,其临界解离电场除了受电子与电子相互作用以及电声相互作用影响之外,还受分子间相互作用的影响.由动力学演化的计算得到,激子临界解离电场强度随分子间相互作用强度的增大而呈非线性降低;随电子与电子相互作用强度的增大呈非线性减小的变化;但是,随电声耦合强度的增大却呈现出线性增大的变化.     

共轭高分子中激子演化过程的非绝热动力学研究

有机共轭高分子受光激发或被电荷掺杂后可能会产生各种激发状态的激子,激子的演化过程对有机发光光谱有着至关重要的影响.通过非绝热动力学演化的方法模拟了受光激发后有机高分子中激子驰豫的动力学过程,结果表明高激发态激子不稳定,由于电声耦合作用,高激发态激子会持续向低激发态激子演化,同时,低激发态激子的复合发光会发生红移.稳定的激子复合发光光谱中,基态激子发光强度最大,可高达70-80%;第一激发态激子及其它激发态激子发光强度的总和不超过20%.     

二维六角晶体材料中的Dirac 电子

本文综述由碳、硅、硼氮和二硫化钼等单元素或双元素构成的二维六角晶体材料中Dirac 电 子的研究成果与最新进展。文章从引言开始,接着介绍这些二维六角晶体材料的空间结构和基本 电子性质;然后探讨外场调控下这些材料在能谱和光吸收、量子输运、激子凝聚和热Josephson 效 应,以及拓扑量子相变等方面所表现出来的新奇的物理现象、简要的理论处理和可能的应用前景; 最后给出二维六角晶体材料相关研究的总结和展望。谨以本文献给南京大学建立物理学科100 周 年。     

退火对单层二硫化钼荧光特性的影响

单层二硫化钼是继石墨烯后的一种新型二维材料. 它是一种直接带隙半导体, 具有优异的光电特性, 从而受到人们的广泛关注. 之前的研究报道过单层二硫化钼在氩气中退火后可以提升其A激子峰的荧光强度, 但我们发现, 空气中退火较氩气退火效果更为明显. 本文重点研究了在空气中退火对二硫化钼的荧光特性的影响. 不同条件下制备的单层二硫化钼样品, 经过在空气中退火处理后, 荧光峰位均发生了蓝移, 荧光强度提升了一个数量级. 我们认为, 这是由于空气退火造成二硫化钼缺陷的形成, 大量氧气分子被缺陷束缚并发生电荷转移. 氧气分子充当受主的角色, 起着P型掺杂的作用. 电荷的抽取造成二硫化钼的负电激子减少, 中性激子增多, 提升了其荧光量子效率. 我们在对照实验中发现, NH₃吸附在二硫化钼表面时, 荧光强度下降, 峰位红移, 这是由于NH₃分子充当施主的角色, 造成负电激子增多, 中性激子减少. 本文为提高单层二硫化钼的荧光量子效率提供了一种简单有效的方法.     

Size Effect of a Negatively Charged Exciton in a Two-Dimensional Quantum Dot

In this paper we study a negatively charged exciton （NCE）, which is trapped by a two-dimensional （2D） parabolic potential. By using matrix diagonalization techniques, the correlation energies of the low-lying states with L=0, 1, and 2 are calculated as a function of confinement strength. We find that the size effects of different states are different. This phenomenon can be explained as a hidden symmetry, which is originated purely from symmetry. Based on symmetry, the features of the low-lying states are discussed in the influence of the 2D parabolic potential well. It is found that the confinement may cause accidental degeneracies between levels with different low-excited states. It is shown that the effect of quantum confinement on the binding energy of the heavy hole is stronger than that of a light hole.     

Excitonic Coupling between B and Q Transitions in Porphyrin Aggregates

The properties of meso-tetraphenylporphine （TPP） aggregates formed in acidic aqueous-organic solutions are investigated by UV-vis spectroscopy. According to the absorption spectra, the Q band absorption of the aggregated TPP shows red shift and intensity enhancement, and a model that includes the participation of water molecules in a porphyrin aggregation complex is proposed, then a qualitative explanation based on Gouterman＇s excition coupling theory is presented. Calculations including eigenenergies, eigenstates and the transition dipole strength of the coupled states are carried out.     

有机场致发光中能带模型与分子理论的讨论

在有机场致发光中,能带模型及分子理论从20世纪就存在尖锐的矛盾。在分层优化方案中,经SiO₂加速后的电子能量可以到达10eV,这足以激发发光材料发光,将分层优化方案应用到有机场致发光材料中。发现了固态阴极射线发光(SSCL),经过对它的交叉证明、普适性的验证,肯定了固态阴极射线的发光确实是在发光二极管,无机及有机场致发光之外的一种完全新型的电场诱导的发光。SSCL的特征是在它的光谱中出现短波发光峰,实验证明长波发光峰的减弱是由于电场离化效应。研究了这种效应出现的电压阈值并和SSCL的短波峰出现的电压相比,发现短波峰的出现是在激子的电场离化之后,从而找出了电子处于局域态与扩展态的分水岭,解释了在有机场致发光中能带模型和分子理论并不矛盾,只是适用的条件不同。激子的离化是随电场强度而渐进的变化,因此会有一个两种过程并存的范围。     

激子模型中的激子态寿命和激子态跃迁率与发射率

通过预平衡核反应理论中的激子模型理论 ,给出了激子模型中的激子态寿命和激子态发射率与跃迁率的表达式。并通过计算给出了轻核 (9Be、1 6O) ,中等核 (56Fe、64Zn) ,重核 (1 75Lu、1 84W)等核的各激子态寿命以及它们的发射率和跃迁率。结果表明对于轻核 ,前几个激子态在反应中占主要的部分 ,使用时可以作无返回近似。这反映了在轻核反应中 ,预平衡反应占主要的地位。     

退火对TiO2纳米管/线复合阵列表面光电性质的影响

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管/线复合阵列. 利用表面光电压谱(SPS)和场诱导表面光电压谱(FISPS)研究了退火对TiO2纳米管/线复合阵列表面光电性质的影响. 结果表明, TiO2纳米管/线复合阵列在晶化前后的导带边缘均出现了束缚激子态, 晶化前由于自建场较弱, 束缚激子态能在正负电场作用下发生不对称偏转; 晶化后, 晶体结构从非晶态变为晶态, 自建场增强, 束缚激子态对正电场敏感并表现出明显的光伏响应, 而在负电场作用下束缚激子态没有任何光伏响应.