Ελεγχόμενη διέγερση δι-εξιτονίου μέσω πεδίων laser σε ημιαγώγιμες κβαντικές τελείες : επίδραση φαινομένων τοπικού πεδίου
Στην εργασία αυτή μελετούμε τη δυναμική πληθυσμού μιας κβαντικής τελείας κατά την αλληλεπίδρασή της με παλμικό πεδίο laser σε διφωτονικό συντονισμό με τη μετάβαση βασικής κατάστασης με διεξιτονική κατάσταση, με έμφαση σε φαινόμενα μεταφοράς στην διεξιτονική κατάσταση. Αρχικά κάνουμε μια σύντομη εισα...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/9536 |
| id |
nemertes-10889-9536 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-95362022-09-05T05:39:12Z Ελεγχόμενη διέγερση δι-εξιτονίου μέσω πεδίων laser σε ημιαγώγιμες κβαντικές τελείες : επίδραση φαινομένων τοπικού πεδίου Controlled preparation of biexciton in semiconductor quantum dots : influence of local field effects Κουτρουμάνης, Αντώνιος Τερζής, Ανδρέας Πασπαλάκης, Εμμανουήλ Τερζής, Ανδρέας Κουρής, Στυλιανός Koutroumanis, Antonios Διεξιτόνιο Τοπικό πεδίο Κβαντικές τελείες Δυναμική πληθυσμών Biexciton Local field Quantum dots Population dynamics 530.136 Στην εργασία αυτή μελετούμε τη δυναμική πληθυσμού μιας κβαντικής τελείας κατά την αλληλεπίδρασή της με παλμικό πεδίο laser σε διφωτονικό συντονισμό με τη μετάβαση βασικής κατάστασης με διεξιτονική κατάσταση, με έμφαση σε φαινόμενα μεταφοράς στην διεξιτονική κατάσταση. Αρχικά κάνουμε μια σύντομη εισαγωγή στις κβαντικές τελείες, στα εξιτόνια και στα διεξιτόνια. Στη συνέχεια εξάγουμε τις κατάλληλες συνθήκες για τη πλήρη μεταφορά του πληθυσμού της κβαντικής τελείας στο διεξιτονικό επίπεδο για απομονωμένη κβαντική τελεία. Επιπλέον, θεωρούμε ότι η κβαντική τελεία είναι ενσωματωμένη σε μήτρα άλλου υλικού και εμφανίζει ισχυρές αλληλεπιδράσεις διπόλου-διπόλου ηλεκτρονίων-οπών. Κατ’ αυτό τον τρόπο το πεδίο που αλληλεπιδρά με την κβαντική τελεία είναι το τοπικό πεδίο και όχι το εφαρμοζόμενο πεδίο. Με αυτή την θεώρηση αναπτύσσεται η αλληλεπίδραση ενός πεδίου laser με το βασικό μοντέλο κβαντικής τελείας που χρησιμοποιούμε, μέσω των εξισώσεων του πίνακα πυκνότητας, υπό την επίδραση τοπικού πεδίου. Οι εξισώσεις αυτές επιλύονται αριθμητικά και δείχνουμε ότι για παλμούς σχετικά μεγάλης διάρκειας (που καθορίζεται από το μέγεθος της διεξιτονική μετατόπισης) τα φαινόμενα τοπικού πεδίου επηρρεάζουν σημαντικά την ολική μεταφορά πληθυσμού στην διεξιτονική κατάσταση. Όμως για βραχύτερους παλμούς laser δέιχνουμε ότι υπάρχει ανεπαίσθητη έως ανύπαρκτη επίδραση των φαινομένων τοπικού πεδίου στην μεταφορά πληθυσμού. In this master thesis we study the population dynamics in a quantum dot that interacts with a pulsed laser field at two-photon resonance with the ground-biexciton transition. We give emphasis to the potential of high efficiency population transfer to the biexciton state. Initially, we briefly introduce quantum dots, excitons and biexcitons. Then, we derive the appropriate conditions in order to achieve complete population transfer to the biexciton level for an isolated quantum dot. In addition, we assume that the quantum dot is embedded in a matrix of different material leading to the manifestation of strong electron-hole dipole-dipole interactions. As a result, the field that interacts with the quantum dot is the local field rather that the applied field. Using the above assumption we analyze the interaction of a laser field with the basic quantum dot model that we use, through the density matrix equations, under the influence of local fields. The equations are numerically solved and we show that for laser pulses with relatively long duration (which depends on the magnitude of the biexciton shift) local field effects modify strongly the population transfer to the biexciton state. However, for shorter pulses there is very weak modification or no modification at all of the population dynamics. 2016-08-23T05:39:01Z 2016-08-23T05:39:01Z 2015-05-25 Thesis http://hdl.handle.net/10889/9536 gr 0 application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Διεξιτόνιο Τοπικό πεδίο Κβαντικές τελείες Δυναμική πληθυσμών Biexciton Local field Quantum dots Population dynamics 530.136 |
| spellingShingle |
Διεξιτόνιο Τοπικό πεδίο Κβαντικές τελείες Δυναμική πληθυσμών Biexciton Local field Quantum dots Population dynamics 530.136 Κουτρουμάνης, Αντώνιος Ελεγχόμενη διέγερση δι-εξιτονίου μέσω πεδίων laser σε ημιαγώγιμες κβαντικές τελείες : επίδραση φαινομένων τοπικού πεδίου |
| description |
Στην εργασία αυτή μελετούμε τη δυναμική πληθυσμού μιας κβαντικής τελείας κατά την αλληλεπίδρασή της με παλμικό πεδίο laser σε διφωτονικό συντονισμό με τη μετάβαση βασικής κατάστασης με διεξιτονική κατάσταση, με έμφαση σε φαινόμενα μεταφοράς στην διεξιτονική κατάσταση. Αρχικά κάνουμε μια σύντομη εισαγωγή στις κβαντικές τελείες, στα εξιτόνια και στα διεξιτόνια. Στη συνέχεια εξάγουμε τις κατάλληλες συνθήκες για τη πλήρη μεταφορά του πληθυσμού της κβαντικής τελείας στο διεξιτονικό επίπεδο για απομονωμένη κβαντική τελεία. Επιπλέον, θεωρούμε ότι η κβαντική τελεία είναι ενσωματωμένη σε μήτρα άλλου υλικού και εμφανίζει ισχυρές αλληλεπιδράσεις διπόλου-διπόλου ηλεκτρονίων-οπών. Κατ’ αυτό τον τρόπο το πεδίο που αλληλεπιδρά με την κβαντική τελεία είναι το τοπικό πεδίο και όχι το εφαρμοζόμενο πεδίο. Με αυτή την θεώρηση αναπτύσσεται η αλληλεπίδραση ενός πεδίου laser με το βασικό μοντέλο κβαντικής τελείας που χρησιμοποιούμε, μέσω των εξισώσεων του πίνακα πυκνότητας, υπό την επίδραση τοπικού πεδίου. Οι εξισώσεις αυτές επιλύονται αριθμητικά και δείχνουμε ότι για παλμούς σχετικά μεγάλης διάρκειας (που καθορίζεται από το μέγεθος της διεξιτονική μετατόπισης) τα φαινόμενα τοπικού πεδίου επηρρεάζουν σημαντικά την ολική μεταφορά πληθυσμού στην διεξιτονική κατάσταση. Όμως για βραχύτερους παλμούς laser δέιχνουμε ότι υπάρχει ανεπαίσθητη έως ανύπαρκτη επίδραση των φαινομένων τοπικού πεδίου στην μεταφορά πληθυσμού. |
| author2 |
Τερζής, Ανδρέας |
| author_facet |
Τερζής, Ανδρέας Κουτρουμάνης, Αντώνιος |
| format |
Thesis |
| author |
Κουτρουμάνης, Αντώνιος |
| author_sort |
Κουτρουμάνης, Αντώνιος |
| title |
Ελεγχόμενη διέγερση δι-εξιτονίου μέσω πεδίων laser σε ημιαγώγιμες κβαντικές τελείες : επίδραση φαινομένων τοπικού πεδίου |
| title_short |
Ελεγχόμενη διέγερση δι-εξιτονίου μέσω πεδίων laser σε ημιαγώγιμες κβαντικές τελείες : επίδραση φαινομένων τοπικού πεδίου |
| title_full |
Ελεγχόμενη διέγερση δι-εξιτονίου μέσω πεδίων laser σε ημιαγώγιμες κβαντικές τελείες : επίδραση φαινομένων τοπικού πεδίου |
| title_fullStr |
Ελεγχόμενη διέγερση δι-εξιτονίου μέσω πεδίων laser σε ημιαγώγιμες κβαντικές τελείες : επίδραση φαινομένων τοπικού πεδίου |
| title_full_unstemmed |
Ελεγχόμενη διέγερση δι-εξιτονίου μέσω πεδίων laser σε ημιαγώγιμες κβαντικές τελείες : επίδραση φαινομένων τοπικού πεδίου |
| title_sort |
ελεγχόμενη διέγερση δι-εξιτονίου μέσω πεδίων laser σε ημιαγώγιμες κβαντικές τελείες : επίδραση φαινομένων τοπικού πεδίου |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/9536 |
| work_keys_str_mv |
AT koutroumanēsantōnios elenchomenēdiegersēdiexitonioumesōpediōnlaserseēmiagōgimeskbantikesteleiesepidrasēphainomenōntopikoupediou AT koutroumanēsantōnios controlledpreparationofbiexcitoninsemiconductorquantumdotsinfluenceoflocalfieldeffects |
| _version_ |
1771297154827026432 |
