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低Q值区域中的高效量子光子相移
摘要： 固态量子发射体长期以来被认为是实现集成量子光子技术的理想平台。我们证明，在低品质因数光子微柱中自组装的带负电量子点（QD）是实现确定性偏振切换和自旋-光子纠缠的合适设计。通过测量输入单光子至少2π/3的相位偏移，我们证实了这一点。如文中所述，这是输入光子能与发射体确定性相互作用的强有力实验证据。确定性光子-发射体相互作用是实现单光子开关和纠缠门等关键功能的可行且可扩展的方法。我们实验测得的数值受限于输入激光与腔的模式失配、量子点光谱涨落及自旋弛豫。当处于共振状态时，我们估计收集到的光子中约80%能耦合进腔模并与量子点相互作用，产生π的相位偏移。
关键词： 微柱腔、量子点、腔量子电动力学
更新于2025-09-23 15:22:29
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量子点电路量子电动力学热电二极管与晶体管
摘要： 量子点电路量子电动力学系统近期的突破性进展，无论从基础研究角度还是量子光子器件应用前景来看都极具潜力。然而，这类装置作为热电器件的可能性尚未被深入探究。本文通过Keldysh非平衡格林函数方法证明，腔耦合双量子点可成为优异的量子热电二极管和晶体管?；诰芳颖浠坏脑銮课⑷欧椒ㄏ允荆淙鹊缡湓颂匦远缘缱?光子相互作用的依赖关系超越了传统二阶微扰理论的预测。特别值得注意的是，在线性输运区间内，强光-物质相互作用会引发显著的电荷与热量整流效应以及热晶体管效应，这为量子热电器件开辟了前沿新领域。
关键词： 整流、光-物质相互作用、电路量子电动力学（cQED）、二极管、晶体管、热电、热晶体管、量子点
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过实验确定载流子倍增独特速率常数的模型
摘要： 载流子倍增（CM）是指半导体吸收单个光子时产生多个电子-空穴对的过程。初始热载流子的载流子倍增与声子发射冷却相互竞争，其相应速率决定了CM效率。迄今为止，CM速率仅通过理论计算得出。我们首次展示了如何从热载流子弛豫时间和CM产率的实验数据中提取独特的CM速率常数。我们以PbSe量子点为例说明了该方法。此外，当缺乏详细的弛豫时间实验数据时，我们还提供了一种简化方法：利用估算的能量损失率来推算CM起始点附近的CM速率常数。
关键词： 载流子倍增、量子产率、量子点、半导体、电子-空穴对
更新于2025-09-23 15:22:29
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掺杂CdTe的柔性TiO2包覆纳米纤维素膜作为光电池电极
摘要： 将量子点（QDs）掺入多孔基质中推动了新型光学器件的发展。本研究以细菌纳米纤维素（BNC）膜为载体，测试了掺杂CdTe敏化TiO?的光电电极在制氢光电解池中的性能。通过将BNC膜浸入谷胱甘肽包覆的CdTe水溶液（CdTe–GSH），再沉积薄层TiO?制得柔性膜。红外光谱证实CdTe–GSH成功掺入BNC膜，荧光光谱显示其发光强度随CdTe–GSH溶液浸泡时间延长而增强。场发射扫描电镜（FEG-SEM）图像表明5纳米级CdTe/QDs均匀分散于纤维素纳米纤维上。以BNC/CdTe–GSH膜作为光电电极时，光电解池在400-800纳米波长范围内呈现显著光电流，证实其作为柔性电极、传感器及光伏系统的应用潜力。
关键词： 光电化学电池、量子点、细菌纳米纤维素、水分解、氢气生成
更新于2025-09-23 15:21:21
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2016年欧洲显微镜学大会论文集 || 利用纳米颗粒标记和液相电子显微镜研究完整细胞中的膜蛋白
摘要： 细胞质膜上存在受体蛋白，它们如同"倾听者"接收外界的化学信号。这些信号由配体（能与受体特异性结合的小分子）构成。但由于现有分析方法的局限性，这些信号如何被解读并引发细胞决策的过程尚未完全阐明。通常极难直接观察内源性表达的单个蛋白质如何在完整细胞中响应配体结合——这种结合可能触发形成蛋白质复合物进而启动信号传导过程。目前通过生化方法获得的细胞功能知识，大多基于成千上万个细胞的混合材料分析，因而反映的是群体平均水平。但要理解细胞解读信号的基本机制，必须着眼于单个细胞。如今利用液相扫描透射电子显微镜（STEM）[1,2]，已能在完整真核细胞的纳米尺度研究膜蛋白。关键步骤是将目标蛋白与小探针（如金纳米颗粒或量子点等纳米颗粒）以一对一比例特异性标记。将液态细胞置于微流控腔室中（该腔室使样本处于电镜真空环境），即可进行STEM成像。某些研究无需完全封闭细胞，仅需获取细胞表层薄区的信息，此时采用配备STEM探测器[3]的环境扫描电子显微镜（ESEM）即可实现高分辨率成像。液相STEM曾被用于研究完整SKBR3乳腺癌细胞中表皮生长因子HER2在单分子水平的形成过程[4]。作为膜蛋白的HER2对乳腺癌侵袭性和进展具有重要作用，基于单个HER2位置计算配对相关函数的数据分析显示：不同细胞区域间、乃至不同细胞间存在显著的功能差异，这些发现可能为癌症转移和药物反应研究提供重要线索。
关键词： 量子点、扫描透射电子显微镜（STEM）、环境扫描电子显微镜（ESEM）、完整细胞、液相、表皮生长因子受体（EGFR）、人表皮生长因子受体2（HER2）
更新于2025-09-23 15:21:21
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[电气工程讲义] 微电子学、电磁学与电信学 第521卷（第四届ICMEET 2018会议论文集）|| 基于量子点细胞自动机的平方单元新颖高效设计
摘要： 量子元胞自动机（QCA）凭借其低功耗、小面积和高速运算特性，成为传统CMOS技术的最佳替代方案。本文阐述了平方运算的可综合QCA实现方案，基于吠陀经算法构建了平方运算的算法框架。根据吠陀经法则原理，本文完成了2位平方与4位平方运算向仿射逻辑门结构的映射转换。值得注意的是，对于器件微型化而言，基于QCA的平方运算是决定电路面积的关键操作——这意味着相比Wallace树、Dadda树、串并联结构及Baugh-Wooley等其他竞争性平方电路，平方运算可采用显著更低的QCA参数指标。
关键词： 纳米计算、微型化、高速运算、量子点、平方运算单元
更新于2025-09-23 15:21:21
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利用荧光成像技术对径迹膜胶体溶液中单个纳米颗粒的超滤过程进行研究
摘要： 我们采用荧光纳米显微技术直接观测了直径约10纳米的单个胶体量子点（球形核壳结构CdSeS/ZnS半导体纳米晶，表面修饰有机油酸配体）在核孔滤膜（具有约500纳米孔径的聚丙烯径迹蚀刻膜）纳米孔中的吸附过程。研究表明当胶体甲苯溶液通过膜孔时，这些纳米颗粒会完全滞留在10微米深度处。
关键词： 纳米孔、单光子源、硒化镉、薄膜、纳米显微技术、纠缠光子源、量子点、胶体溶液、显微镜技术、纳米颗粒、超滤、油酸、核滤膜、发光、聚合物
更新于2025-09-23 15:21:21
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玻恩-马尔可夫体系中纳米结构光学响应的理论研究：自发辐射与退相位的作用
摘要： 我们通过求解Lindblad形式的Born-Markov主方程，理论上研究了与经典单色光场相互作用的纳米结构中的线性和非线性光学极化率，将系统环境视为外电磁场模式连续体的量子真空。在开放系统量子理论框架内，形式化研究了纳米结构量子系统两能级间的自发辐射和退相位过程。研究发现：当横向相干时间小于自发辐射时间时，唯象主方程对应仅考虑自发辐射和退相位耗散项的Lindblad形式Born-Markov主方程。最后，针对内部含类氢杂质且在均匀磁场作用下圆柱形量子点（CQD）的光整流、光吸收、二次谐波及三次谐波产生，给出了所提方法与传统方法的对比结果。
关键词： 林德布拉德、量子点、光学磁化率、玻恩-马尔可夫、开放量子系统
更新于2025-09-23 15:21:21
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CsPbBr?Cl钙钛矿纳米晶中的长激子退相干时间与相干声子耦合
摘要： 全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶（NCs）展现出卓越的光学特性，包括宽光谱可调性、高量子产率、高振子强度、无闪烁单光子发射以及低光谱扩散。本研究报道了在100飞秒至10纳秒时间尺度上对相干与非相干激子动力学的测量，确定了这些纳米晶中的退相位和密度衰减速率。实验采用瞬态共振三脉冲四波混频（FWM）技术，在5K至50K温度范围内通过外差检测对CsPbBr2Cl纳米晶进行研究。通过分析5K温度下光子回波幅度的衰减，我们测得低温激子退相位时间为24.5±1.0皮秒，对应均匀线宽（半高全宽）为54±5微电子伏特。此外，还观测到皮秒时间尺度上的光子回波信号振荡现象，该现象被归因于激子与能量为3.45毫电子伏特的量子化声子模式之间的相干耦合。
关键词： 量子点、相干性、四波混频、纳米晶体、外差检测、钙钛矿、T2时间、卤化铅、光子回波、声子
更新于2025-09-23 15:21:21
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电子-空穴关联支配着纳米结构中的俄歇复合
摘要： 通过俄歇复合实现多激子态的快速无辐射衰减，是影响半导体纳米结构各类应用的基础过程。从理论角度看，由于价电子数量庞大且受库仑相互作用耦合的激子与双激子激发态呈指数级增长，对受限半导体纳米结构中俄歇复合的描述极具挑战性。这些难题使得相关研究长期局限于简单的非相互作用电子-空穴模型。本文提出一种新方法，可精确计算包含数千至数万电子的受限纳米结构中俄歇复合寿命，并显式包含电子-空穴相互作用。研究表明：要准确捕捉俄歇复合寿命随纳米结构尺寸与形貌的变化规律，必须考虑电子-空穴关联效应；即使对于小于激子玻尔半径的体系，要获得定量精确的寿命数据也需引入关联效应——忽略此类关联会导致寿命计算值偏大两个数量级。我们通过不同尺寸的CdSe量子点及不同直径/长度的CdSe纳米棒验证了该方法的实用性。这是首个能反推出实验已知量子点"普适体积标度律"的理论方法，同时为纳米棒中俄歇复合寿命的标度关系提供了新预测。
关键词： 半导体纳米晶体、量子点、激子、俄歇复合、双激子、纳米棒
更新于2025-09-23 15:21:21