具有微調(diào)球形缺陷的量子點(diǎn)可增強(qiáng)非線性光學(xué)性能

?帶有球形雜質(zhì)的量子點(diǎn)。資料來源：K Hasanirokh, L H Abbud

量子點(diǎn)是直徑只有幾納米的半導(dǎo)體顆粒，現(xiàn)在因其耐人尋味的電氣和光學(xué)特性而被廣泛研究。通過發(fā)表在《歐洲物理雜志B》上的新研究，伊朗Azarbaijan Shahid Madani大學(xué)的Kobra Hasanirokh與伊拉克Al-Mustaqbal大學(xué)學(xué)院的Luay Hashem Abbud一起，展示了含有球形缺陷的量子點(diǎn)如何能夠大大增強(qiáng)其非線性光學(xué)特性。通過對這些缺陷進(jìn)行微調(diào)，研究人員可以嚴(yán)格控制量子點(diǎn)所發(fā)出的光的頻率和亮度。

這對組合的發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致光電設(shè)備的新進(jìn)展，包括LED和基于光的計算機(jī)電路，這些設(shè)備通過光和電之間的相互作用運(yùn)作。如果能夠?qū)崿F(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)的改進(jìn)可以大大提升計算和通信系統(tǒng)的速度。

當(dāng)一些材料被強(qiáng)光照射時，它們會產(chǎn)生非線性光學(xué)特性，產(chǎn)生與原光具有相同頻率和波形的新光子。越來越多的研究人員正在探索三階非線性光學(xué)過程的潛力，它產(chǎn)生的光子的頻率是原始光的三倍。最近的研究表明，這些過程很容易在球形量子點(diǎn)中被觸發(fā)，這些量子點(diǎn)的原子格子結(jié)構(gòu)中含有球形缺陷。

在這項(xiàng)研究的基礎(chǔ)上，Hasanirokh和Abbud探討了如何通過改變這些缺陷的數(shù)量和大小來控制三階非線性易感性。在他們的研究中，兩人使用數(shù)學(xué)技術(shù)來考慮包含硫化鎘核心和硫化鋅外殼的多層量子點(diǎn)。這些層被一個含有精心調(diào)整的鎘、鋅和硫的混合物的球形缺陷所分隔。

通過對這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行微調(diào)，研究人員計算出其三階非線性光學(xué)特性可以大大增強(qiáng)，使他們能夠嚴(yán)格控制產(chǎn)生的光的亮度和頻率。他們現(xiàn)在希望他們的結(jié)果能夠激發(fā)量子點(diǎn)制造的新技術(shù)，這可以將他們先進(jìn)的理論結(jié)構(gòu)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

更多信息：Kobra Hasanirokh等人，CdS/Cdx1Zn1-x1S/ZnS多層球形量子點(diǎn)的三階非線性易感性，《歐洲物理雜志》B版（2023）。DOI: 10.1140/epjb/s10051-022-00464-0

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