研究目的
利用飞秒瞬态吸收光谱研究ZnxCd1?xS量子点中的双激子态,重点建立飞秒激光脉冲激发至上激子态后延迟初始时刻的瞬态吸收光谱模型。
研究成果
该研究成功测定了ZnxCd1?xS合金量子点中的双激子结合能,其数值根据双激子跃迁类型的不同介于16.6至37毫电子伏特之间。所得结果与已发表数据相符,并凸显了库仑相互作用在小量子点中的重要性。拟合结果表明,与激子跃迁相比,双激子跃迁的跃迁偶极矩和双激子能带宽度发生了变化。
研究不足
该研究聚焦于激发后70飞秒的初始时间延迟,忽略了较长延迟下电子态填充相关效应。这种简化可能无法捕捉双激子相互作用随时间的全部动力学过程。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用飞秒激光光谱技术探究ZnxCd1?xS量子点中的双激子。实验方法包括使用钛宝石振荡器和放大器产生飞秒脉冲,以及非共线相位匹配光学参量放大器生成泵浦脉冲。
2:样本选择与数据来源:
通过两种不同方法合成了直径约45 ?的ZnxCd1?xS量子点。量子点的组成和直径通过元素微分析和透射电镜成像确定。
3:实验设备与材料清单:
设备包括钛宝石振荡器(Spectra-Physics公司"Tsunami")、再生放大器(Spectra-Physics公司"Spitfire")以及用于XRD图谱的D8 Advance Vario衍射仪(布鲁克AXS公司)。材料包含醋酸锌二水合物、环己烷和硫等。
4:实验流程与操作步骤:
量子点由中心波长360 nm的飞秒泵浦脉冲激发,采用超连续谱探针的泵浦-探测技术测量瞬态吸收光谱。该装置已有文献描述,且光谱经过群延迟色散校正。
5:数据分析方法:
通过拟合线性吸收光谱对瞬态吸收光谱进行建模,其中考虑了双激子耦合能。通过拟合实验瞬态吸收光谱确定了双激子结合能。
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获取完整内容-
Ti/sapphire oscillator
Tsunami
Spectra-Physics
Generating femtosecond pulses for the experiment
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Regenerative amplifier
Spitfire
Spectra-Physics
Amplifying the pulses from the Ti/sapphire oscillator
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Transmission electron microscope
LEO 912 AB OMEGA
Karl Zeiss
Obtaining TEM images of the QDs
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Spectrophotometer
UV-3600 Plus
Shimadzu
Measuring absorption spectra of QDs colloids in cyclohexane
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Diffractometer
D8 Advance Vario
Bruker AXS
Recording powder X-ray diffraction patterns
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