Самолетни двигатели Административно право Административно право на Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог“ Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидравлични системи и хидромашини История на Украйна Културология Културология Логика Маркетинг Машиностроене Медицинска психология Метали и заваръчни инструменти Метали и метали икономика Описателни геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура Социална психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория теорията на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерно производство Физика физични явления Философски хладилни агрегати и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации VKontakte Odnoklassniki My World Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Ефектът на взаимодействие плазмон-екситон

<== предишна статия | следваща статия ==>

Ефектът на светлината върху повърхността причинява различни ефекти в зависимост от това дали е метал или полупроводник. Чрез комбиниране на тези материали в една наноструктура могат да се постигнат нови интересни свойства.

Механизмите на такива ефекти се основават на взаимодействието между екситоните - възбудени електронни състояния в полупроводници и плазмони, които съществуват в металите. Разбирането на детайлите на взаимодействието между плазмон-екситон може да отвори нови възможности в дизайна на оптични компютри, плазмонови лазери и по-мощни слънчеви клетки .

Когато светлината удари метална повърхност, може да възникне поляризация на плазмон или, както се нарича, "повърхностен плазмон" е движеща се вълна, която има електромагнитно поле и колебание на електрон. Учените са се научили да използват този ефект като мъничка антена, за да засилят абсорбцията на светлина от слънчеви клетки.

Друго приложение на този ефект могат да бъдат апарати, при които електрическият ток се заменя с плазмонови вълни, тъй като теоретично с помощта на плазмони е възможно да се предава повече информация, обаче след компресиране на тези ефекти към наноразмер, определен от съвременните компютърни чипове.

Зараждащото се поле на плазмоничните приложения е ограничено от факта, че плазмоните съществуват само 10–100 фемтосекунди, след което те се превръщат в светлинна вълна или в атомна вибрация. Едно решение на проблема може да бъде умножаването на плазмонов сигнал чрез добавяне на фотони, излъчени в резултат на контакта метал-полупроводник. Светлинните импулси могат да възбуждат електрони в полупроводник, създавайки екситони, които след това се връщат в първоначалното си състояние с излъчването на фотони. Но за да се създаде такъв „усилвател“, включващ екситони и плазмони, е необходимо да се знае за взаимодействието между тези квазичастици. Учените вече са наблюдавали този вид взаимодействие, отбелязвайки промени в оптичните свойства на полупроводници, комбинирани с метал в една наноструктура. Въпросът за количествения трансфер на енергия между тези два материала остана отворен.

За изучаване на взаимодействия плазмон-екситон се създават хибридни наноструктури, в които плазмоните са ясно контролирани. За целта златни ленти с дебелина 360 nm се отлагат върху полупроводникова вафла от арсенид на галий с дебелина 10 nm, оставяйки междина между тях 140 nm. Излъчвайки лентите с инфрачервен лазер и измервайки количеството на отразената светлина, учените изчислили броя на плазмоните, образувани от горната и долната страна на златните ленти. Освен това, променяйки ъгъла на входящия лазер, учените успяха да променят дължината на вълната на плазмоните. Когато дължината на вълната на плазмона се приближи до резонансните характеристики на екситона в арсенада на галий (при 810 nm), се наблюдава намаление на отразената светлина - тоест плазмоните на гърба на златната лента взаимодействаха с екситоните на полупроводника.

Фиг. 12.8 „Златни вълни“ - фигурата показва компютърен модел, който отразява силата на електрическото поле около наноразмерни златни ленти (в напречно сечение), изложени на инфрачервен лазер.

За да обяснят получените данни, учените изградили математически модел на взаимодействието на осцилатори, според който взаимодействието на екситона и плазмона е било 8 меV, което означава, че за прехода от плазмон към екситон са необходими 250 фемтосекунди.

Количествените стойности могат да бъдат променяни чрез промяна на структурата на извадката, но принципът на взаимодействие няма да се промени. Въпреки че тази система преобразува плазмони в екситони, тя може да работи и в обратна посока, ако броят на екситоните в полупроводник се изпомпва с помощта на електрически ток или лазер. Такъв механизъм за умножаване на плазмонен сигнал е от интерес за разработването на плазмонов лазер (SPASER).

<== предишна статия | следваща статия ==>





Прочетете също:

ОСНОВНИ ВИДОВЕ АКОЕЛЕКТРОННИ УСТРОЙСТВА Забавяне на линии

MEMS захранващи устройства за преносими устройства

Използването на наночастици за изследване на биологични обекти

Квантов компютър

Сканиращ електронен микроскоп

Устройство и принцип на работа на STM

Оптоелектронни устройства

Трансформация на стимулиращата енергия в рецепторите. Рецептор потенциал. Абсолютният праг. Продължителността на усещането. Адаптация на рецепторите.

Производство и методи за почистване на конзолни машини

Устройството и принципът на работа на SAW преобразуватели

Връщане към съдържанието: Физически явления

Преглеждания: 3192

11.45.9.189 © ailback.ru Той не е автор на публикуваните материали. Но предоставя възможност за безплатно използване. Има ли нарушение на авторски права? Пишете ни | Обратна връзка .