基于铌酸锂纳米晶体颗粒二次谐波发射特性研究

基于纳米结构的二次谐波发射是构建高灵敏度生化传感器等纳光子器件的重要手段,其中如何获得增强的二次谐波发射是实现这些应用的关键.本文采用溶剂热法制备出类钻石的十二面体铌酸锂纳米晶体颗粒,实现了磁偶极共振模式的有效激发.基于磁偶极共振对入射场能量的聚焦作用,以及铌酸锂材料本身所具有的较强二阶非线性响应,所制备铌酸锂纳米晶体颗粒能够实现二次谐波的增强发射.不同粒径铌酸锂颗粒散射光谱及二次谐波发射光谱的测试结果表明,当激发光波长与纳米颗粒的磁偶极共振模式匹配时,可有效增强二次谐波发射强度,其非线性转换效率达到2.0×10^-6W^-1.这些研究结果表明本文所制备的铌酸锂纳米晶体颗粒是一种较为理想的非线性纳米材料,在非线性纳光子器件的设计等领域具有潜在的应用价值.     

半导体量子点Rabi振荡品质因子及其退相干机制

采用光致发光方法和纳米光谱成像技术,研究了单个半导体量子点中激发态激子的Rabi振荡。观测了在两个延时位相可控的!/2脉冲激发下,激发态激子数随其量子比特位相旋转而振荡的特性。由实验观测结果分析得知此单个半导体量子点量子比特的自由旋转品质因子约为9.8×104,动力旋转品质因子约为18。讨论了激子从浸润层到量子点的俘获过程对Rabi振荡衰减退相干的影响。简要分析了量子点的激子自旋操控和单光子发射统计特性。     

Influence of Excitation Pulse Width on the Second-Order Correlation Functions of the Exciton-Biexciton Emissions

We investigate theoretically the population dynamics and the second-order correlation functions of photon emissions from the biexciton-exciton system of a single quantum dot with excitation from pulses to continuous wave. The dynamic equations of the correlation functions are deduced by applying quantum regression theorem to optical Bloch equations. The influences of excitation pulse width on the correlation function have been discussed in detail.     

激子自旋弛豫对简并量子点发射光子对纠缠度的影响

利用粒子数运动方程和量子回归理论，计算了单个半导体量子点双激子体系脉冲激发下粒子在各能级间辐射跃迁的二阶交叉相关函数以及系统发射光子对的偏振密度矩阵.分析了激子态能级简并量子点体系发射光子对偏振纠缠特性，讨论了纠缠度随激子态间自旋弛豫的变化关系.研究表明，激子自旋弛豫会破坏该系统发射光子对的纠缠度. 关键词： 纠缠光子对 半导体量子点 二阶相关函数     

脉冲激发三能级体系半导体量子点的单光子发射效率

研究了脉冲激发下单个半导体量子点中单光子发射的统计特性.在旋转波近似条件下，由系统粒子数演化主方程并结合量子回归理论推导了二阶相关函数的运动方程，利用此方程讨论了二阶相关函数随输入脉冲面积的关系.在窄脉冲宽度的脉冲激发下，单光子的发射概率p和效率η都随着强度的增强而产生振荡.研究表明，采用窄脉冲宽度，当输入脉冲面积在π附近时可以得到较高的单光子发射效率. 关键词： 半导体量子点 单光子发射 三能级系统     

两个正交子能级的V型三能级系统的粒子数振荡特性

研究了线偏振脉冲光场激发下,半导体量子点中两个正交子能级上的粒子数振荡特性.利用旋转波近似方法给出了共振激发和无衰减时粒子数运动方程的解析解.引入了该系统的等效跃迁偶极矩和等效脉冲面积，并给出了其关系表达式.理论分析表明，该体系中的子能级上粒子数振荡的振幅和频率都可以通过改变激发场的偏振角和系统的初态条件进行调控. 关键词： Rabi振荡 旋转波近似 三能级系统     

Structures and magnetic properties of Fe and Ni monoatomic chains encapsulated by an Au nanotube

Structures and magnetic properties of transition metal(TM) Fe or Ni monoatomic chains(MACs) encapsulated by a Au(5,5) nanotube(Fe@Au and Ni@Au) are investigated using the density functional theory(DFT).The calculated results show that both Fe@Au and Ni@Au prefer to adopt ferromagnetic(FM) orders as ground states.In particular,the Fe@Au keeps the magnetic properties of free-standing Fe MAC,indicating that this system may be viewed as a new candidate in electromagnetic devices.     

双激子和浸润层泄漏以及俄歇俘获对量子点Rabi振荡衰减的影响

研究了脉冲激光激发下半导体量子点激子Rabi振荡中多能级过程引起的退相干特性.运用多能级粒子数运动方程组，分别计算和分析了三种多能级过程(双激子、浸润层泄漏以及俄歇俘获过程)对量子点中Rabi振荡衰减的影响.分析表明，双激子的影响在激发脉冲的脉宽较长时(>5ps)可以忽略；浸润层的泄漏虽然使得激子基态上粒子数振荡的振幅随着激发场的增强而减小，但是同时也导致了振荡平均值的减小；分析和讨论了两种俄歇俘获方式对激子振荡和复合发光的影响. 关键词： Rabi振荡 半导体量子点 退相干 俄歇俘获     

基于声化学法合成的CsPbBr3钙钛矿微晶双光子发光特性

全无机金属卤化物钙钛矿材料的非线性光学效应对构建新型微纳光子器件具有重要意义。本文重点研究了微米尺度CsPbBr₃钙钛矿单晶颗粒的双光子发射特性,实验中基于声化学合成法制备了不同尺寸的CsPbBr₃微晶颗粒,通过对激发光能量密度、波长、偏振的调整,研究了其对双光子发光特性的影响。实验结果表明在室温下CsPbBr₃微晶即具有较强的双光子发光。波长相关的光致发光光谱表明,同一吸收带隙下,其发光峰位相对于单光子发射变化不大,且随着激发波长的增大双光子发射强度逐渐降低。此外,CsPbBr₃微晶颗粒双光子发射具有偏振依赖性行为,偏振角度在0°～360°范围内呈现四重对称性。上述CsPbBr₃微晶的双光子发光特性使其有望用于非线性集成器件。     

各向异性量子点单光子发射的高偏振度特性

研究了线偏振脉冲光场激发下,单个各向异性InGaAs量子点的高偏振光发射. 给出其偏振因子与两个正交本征态之间的交叉弛豫之间的关系式. 分析表明，交叉弛豫随激发场强度增大，并导致偏振因子随激发场入射脉冲面积减小. 关键词： 量子点 单光子发射 偏振度