- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
非单分散量子点的微观结构特征：透射电子显微镜与X射线衍射联用的潜力
摘要： 尽管量子限制概念已提出三十余年，但量子点的广泛应用仍受限于一个事实：具有可控光电特性的单分散量子点通常仅在较小规模下合成。大规模合成技术目前尚无法生产单分散纳米颗粒。本文通过透射电子显微镜与X射线衍射联用技术，揭示了非单分散量子点复杂微观结构的细节化及跨尺度信息——这是实现可控特性量子点制备技术进一步放大的第一步。我们以不同温度下自动化机械热注入法合成的CdSe量子点为模型体系，联合微结构分析技术解析了CdSe纳米晶体的尺寸形貌、平面缺陷类型/密度及排布方式，并探讨了平面缺陷在取向附着粒子粗化过程中的作用，以及平面缺陷排布对物相构成、对应晶体的结晶学相干性及光电特性的影响。
关键词： 微观结构、光电性质、平面缺陷、透射电子显微镜、X射线衍射、量子点、取向附着、硒化镉
更新于2025-09-23 15:21:01
-
门控定义量子点的自主调谐与电荷态检测
摘要： 在基于半导体的异质结构中定义量子点，是初始化固态量子比特的关键步骤。随着器件复杂度提升及测量所需功能器件数量增加，通过人工方式寻找合适的栅极电压来实现静电约束电子已不切实际。本研究采用两阶段器件表征与量子点调谐流程：首先判断器件是否具备功能，随后尝试将功能器件调谐至单/双量子点工作区。我们证明，将成熟的手动调谐流程自动化，并通过监督式机器学习替代实验人员的决策判断，即可在无需预测量输入或人工干预的情况下，对多个器件的双量子点进行调谐。通过四个基于实验数据训练的二分类器（其反映真实器件特性）来评估测量结果质量与电荷态。我们对八种模型及每种分类器对应的不同数据预处理技术进行对比优化，最终实现可靠的自主调谐——这是迈向基于量子点的量子比特架构可扩展量子系统的关键一步。
关键词： 半导体量子比特、自主调谐、机器学习、量子点
更新于2025-09-23 15:21:01
-
包裹姜黄素的量子点可抑制结肠癌、乳腺癌及细菌细胞的生长
摘要： 目的：合成并研究游离Eudragit R(cid:2) RS 100纳米颗粒（LN01）、载姜黄素量子点Eudragit RS 100纳米颗粒（LN04）及未包封姜黄素纳米颗粒（LN06）对癌细胞和细菌细胞的影响。材料与方法：通过傅里叶变换红外光谱、ζ电位、紫外-可见光谱、透射电子显微镜和扫描电子显微镜对LN01、LN04、LN06进行合成与表征，并评估其生物活性。结果：与LN01和LN06相比，LN04显著抑制结肠癌（HCT-116）细胞（细胞存活率10.64%）和乳腺癌（MCF-7）细胞（细胞存活率10.32%）生长，正常细胞（HEK-293）经处理后未显示抑制作用。此外，LN04对细菌生长的抑制效果优于LN01和LN06。结论：我们认为LN04能选择性靶向癌细胞和细菌细胞，因而具有潜在的抗癌和抗菌能力。
关键词： 量子点、姜黄素、抗菌剂、药物递送、抗癌剂
更新于2025-09-23 15:21:01
-
计算线性排列串联与并联量子点各种输运观测量的通用方法
摘要： 本文采用非平衡格林函数（NEGF）方法，在考虑量子点库仑相互作用和点间隧穿效应的条件下，系统性地提出了一种求解线性排列不同量子点体系输运观测量的一般化方法。通过运动方程（EOM）法在平均场近似下推导了处理库仑关联项的格林函数表达式?；诘?、双及三量子点体系的格林函数数学结构，将该方法推广至包含N个量子点的串联与并联线性阵列体系。利用所得公式，对最多含三个量子点的串联/并联线性阵列进行了透射概率与I-V特性的数值计算。结果表明：在散射区量子点数量增加时，串联构型中透射概率与电子电流均减小，而并联构型中两者均增大；点间隧穿会使串联双量子点体系的透射峰分裂，并在并联三量子点体系中诱发Fano效应。
关键词： 量子点、量子输运、非平衡格林函数、朗道尔-布蒂克公式、量子点线性阵列
更新于2025-09-23 15:21:01
-
自组装InAs/InGaAsP/InP量子点：超薄GaP子层对带内弛豫的影响
摘要： 研究了超薄GaP（或GaAs）子层对InAs/InGaAsP/InP量子点（QDs）中非辐射带内弛豫的影响。研究发现，基于我们的研究，具有一定高度（如1.5 nm）和GaP子层厚度（如1.03个单原子层）的量子点，其第一激发态（ES）相对于基态（GS）具有更高的态简并度，这表明俄歇弛豫更容易被触发。我们还发现，随着子层厚度的增加，ES与GS之间的能量差减小，这表明电子-声子相互作用受到了影响。本研究进一步探讨了带有GaP或GaAs子层的InAs/InP量子点的带内弛豫。研究发现，GaP子层存在一个临界厚度：当子层厚度小于该临界值时，带内弛豫仅由一个纵向光学（LO）声子或两个LO声子决定，这取决于量子点的高度。然而，对于带有GaAs子层的量子点，则不具备上述特征。这一发现可能有助于高速量子点器件的设计与优化。
关键词： 量子点、电子-声子相互作用、InAs/InGaAsP/InP、带内弛豫、GaP子层
更新于2025-09-23 15:21:01
-
介绍用于生物应用光热治疗的新共轭量子点
摘要： 众所周知，近红外（NIR）光源通过热疗可不可逆地消融良性肿瘤，即使作用于深层组织亦然。该波长范围的激光能深入穿透皮肤（3-5毫米）。在肿瘤部位应用新型稳定材料发射近红外光有助于癌症治疗。本文合成了共轭核壳结构Ag/SiO2/Ag与Au/SiO2/Au量子点（QDs）与吲哚菁绿（ICG）的复合材料，并研究了其近红外区的理论与实验吸收及发射特性?；贔RET模型阐释了所提出的核壳量子点的产热机制（高分辨率医学成像能力）与发射增强效应，结果显示含ICG的Ag/SiO2/Ag在近红外区的发射率较单独ICG提升四倍。此外，由于等离激元杂化效应与共振光穿透增强作用，该材料能使组织温度升高，适用于深层组织的光热治疗与近红外高分辨率医学成像。作为替代应用，这些具有优异特性的纳米颗粒可作为浅层及深层肿瘤治疗的热源。最终研究表明，Ag/SiO2/Ag量子点是实现该用途的最佳方案。
关键词： 癌症检测、荧光共振能量转移、成像、量子点、光热疗法
更新于2025-09-23 15:21:01
-
胶体量子点固体中陷阱态抑制的面控制
摘要： 胶体量子点（QD）固体中的陷阱态会显著影响量子点太阳能电池的性能，因其限制了开路电压和短路电流。PbS量子点的{100}晶面由于钝化作用弱或缺失，是陷阱态的重要来源。然而先前研究多聚焦于合成、配体交换或钝化方法，却忽略了在给定尺寸下对{100}晶面的控制。本研究通过调控PbS量子点的晶面从源头抑制陷阱态：通过平衡合成过程中的生长动力学与热力学，将约3纳米PbS量子点的{100}晶面降至最低。在较低温度高过饱和度条件下合成的PbS量子点遵循动力学主导生长，形成以{111}晶面为主的近八面体纳米颗粒；而在较高温度下合成的量子点则遵循热力学主导生长，倾向于生成具有更多{100}晶面的截角八面体纳米颗粒。相比热力学主导生长的量子点，含较少{100}晶面的PbS量子点在固体中展现出更少的陷阱态，从而使光伏器件性能提升，功率转换效率达到11.5%。
关键词： 太阳能电池、陷阱态抑制、量子点、晶面调控
更新于2025-09-23 15:21:01
-
等离子体激元热电子诱导调控可见光与红外半导体量子点的发射强度及动力学特性
摘要： 研究了通过贵金属等离子体热电子辅助调控CdSe/ZnS和红外PbS量子点的发射强度与动力学过程。该研究通过探索金/硅（Au/Si）和银/硅（Ag/Si）肖特基结对量子点衰减率的影响——当这些结与硅/铝氧化物电荷势垒近距离接触形成金属-氧化物等离子体超表面时实现。此类结构用于探究金属依赖的热电子分布及其通过肖特基结的捕获如何抑制量子点的缺陷环境，从而为利用非共振（非珀塞尔）等离子体过程控制激子动力学提供了新平台。结果表明：银超表面比金超表面更能增强CdSe/ZnS量子点的发射并延长其寿命，这凸显了Ag/Si肖特基结在热电子激发与捕获方面的高效性；同时这类结还能显著抑制远离等离子体共振频率的PbS量子点非辐射衰减率。研究证实通过热电子俘获可实现量子点缺陷的电场效应钝化，并借助这类电子近频率无关的静电场来调控量子点的发射强度与动力学过程。
关键词： 热电子、钝化、量子点、等离子体、金属氧化物
更新于2025-09-23 15:21:01
-
温度和静水压力对球形段量子点/润湿层电子结构、光学性质及光群速度的影响
摘要： 为研究静水压和温度对嵌入GaAs势垒中含浸润层的InAs球形段量子点电子能级的影响，我们采用有限元法在有效质量近似下求解薛定谔方程。结果表明：在恒温（恒压）条件下，随着静水压（温度）升高，基态、第一和第二激发态能量均降低（升高）。此外，针对该系统与双激光场相互作用的光学特性，当静水压（温度）增大时，探测脉冲的线性和非线性吸收及色散均呈现红移（蓝移）。进一步发现，静水压升高会使慢光频率范围内的光群速度最大值增大，同时慢光频率范围向更低探测频率方向移动。
关键词： 温度、光群速度、静水压力、光学特性、量子点/润湿层
更新于2025-09-23 15:21:01
-
基于聚合物与CdX（X=Se, Te）量子点的高效无机-有机异质结太阳能电池：一项理论研究洞察
摘要： 通过密度泛函方法，我们探究了新近合成的CdX（X=Se, Te）量子点/P3HT复合材料在太阳能转换器件中的潜力。研究发现：采用较大尺寸CdX量子点制备的无机/有机杂化CdXQD/P3HT纳米复合材料呈现II型能带排列，在光激发下可实现高效电荷分离；而较小尺寸量子点形成的复合材料则表现为I型能带排列，不具备电荷分离能力，因而无法应用于太阳能电池。为解决这一难题，我们重点对聚合物P3HT进行化学改性——通过用吸电子基团（氰基CN）取代每个噻吩环β位氢原子，即使对于较小尺寸量子点也能形成II型能带排列并产生空间电荷分离。最终计算表明：CdXQD与氰基功能化P3HT纳米复合材料的最大理论光电转换效率达10.82%，使其与其他已报道的异质结太阳能电池相比极具竞争优势。
关键词： CdX（X=Se, Te）量子点/P3HT复合材料、光电转换效率、太阳能转化、电荷分离、II型能带排列
更新于2025-09-23 15:21:01