Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Kropki kwantowe jako nieklasyczne źródła światła Jan Gaj Instytut Fizyki Doświadczalnej.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Kropki kwantowe jako nieklasyczne źródła światła Jan Gaj Instytut Fizyki Doświadczalnej."— Zapis prezentacji:

1 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Kropki kwantowe jako nieklasyczne źródła światła Jan Gaj Instytut Fizyki Doświadczalnej

2 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Plan Motywacja Jak się robi i ogląda kropki kwantowe? Skale czasu Splątane fotony z kropki: stan badań Wzbudzenie: pojedynczo czy parami? Splątanie i rola anizotropii Pamięć spinowa Transfer energii i spinu między kropkami Kropka z jednym jonem magnetycznym Podsumowanie

3 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Splątane fotony przesyłają pieniądze Researchers at Universität Wien and the Austrian Academy of Sciences in Vienna, Austria, the Austrian Research Center in Seibersdorf and Ludwig Maximilians Universität in Munich, Germany, have demonstrated a new way to put valuables under lock and key. The group recently reported the transfer of 3000 over a 1.45-km link between Vienna City Hall and the headquarters of Bank-Austria Creditanstalt using quantum cryptography. Photonics Research June 2004 Edition

4 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Splątane fotony przesyłają pieniądze A code key generated via quantum key distribution has been used to ensure a completely secure wire transfer. The setup relies on the production of entangled photon pairs by spontaneous parametric down-conversion in a nonlinear crystal. Anton Zeilinger

5 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa z Polarization entangled photon pairs

6 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Komputer kwantowy

7 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Jak wytworzyć splątane fotony? A. Zeilinger, Scientific American, April 2000

8 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Dlaczego półprzewodniki? Małe rozmiary i zużycie energii Integracja z mikroelektroniką Dobrze rozwinięta technologia Źródło splątanych fotonów: kropka kwantowa (jedna!)

9 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa MBE Epitaksja z wiązki molekularnej

10 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Aparatura MBE

11 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Studnia kwantowa: rezonator jednowymiarowy Jak flet prosty

12 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Dyfrakcja elektronów RHEED

13 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa dobry i zły obraz RHEED

14 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa MBE - możliwości jak nigdy przedtem Studnie kwantowe Możliwość zmiany składu warstwy z precyzją ułamka nanometra Atomowo gładkie powierzchnie Ale...

15 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Nieudany wzrost MBE: warstwa nie pasuje do podłoża Volmer-WeberStranski-KrastanovFrank-van der Merwe

16 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Kropka kwantowa: rezonator trójwymiarowy Jak okaryna Skutek: widma liniowe kropek (jak w atomach)

17 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Oglądanie kropek: AFM Pierwowzór: igła gramofonu

18 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Mikroskop AFM

19 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Kropki kwantowe

20 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Jedna kropka InAs/GaAs D.M. Bruls et al., 2001

21 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Kwazicząstki w półprzewodniku + - elektron (w paśmie przewodnictwa) dziura (w paśmie walencyjnym) nośnikiładunkuelektrycznego ekscyton X (Wanniera - Motta) + biekscytonXX - trionCX

22 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Kłopot: anizotropia Metoda: kaskada biekscyton - ekscyton Zniesiona degeneracja Polaryzacje liniowe Nie ma splątania Biekscyton Ekscyton Pusta kropka Splątane fotony z kropki kwantowej

23 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Weryfikacja: korelacje fotonów Korelacja drugiego rzędu: prawdopodobieństwo detekcji drugiego fotonu gdy pierwszy wykryto w = 0 Test splątania: skorelowana polaryzacja (liniowa i kołowa)

24 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Już zrobione Do zrobienia Pary splątanych fotonów z kropki kw. (InAs, 2006) –Kompensacja anizotropii polem magnetycznym 1 –Selekcja spektralna 2 Opanowanie emisji par fotonów splątanych Wyższe temperatury Szerszy zakres energii fotonów 1 Young et al., Akopian et al., 2006

25 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Co badamy? Jakimi narzędziami? (w jednej kropce) (techniki doświadczalne) Dynamika obsadzeń –stany ładunkowe –stany spinowe Testy splątania Symetria –pomiar –sterowanie Sprzężenie kropek Z ostatniej chwili: jeden jon manganu Mikroluminescencja Pobudzenie dwuimpulsowe Korelacje fotonów Widma wzbudzenia > Rola polaryzacji > Źródła strojone > Rozdzielczość czasowa

26 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa GaAs CdTe ZnTe CdTe QD Próbki z kropkami II-VI wytworzone w IF PAN 50 nm 2 6 ml CdTe P. Wojnar et al., 2004

27 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Mikrofotoluminescencja kropek kwantowych Mikroskop (rozdzielczość <1 m) single QD emission

28 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Czasy charakterystyczne < 1 ps: generacja par elektron - dziura ~ 10 ps: pułapkowanie w kropce < 1 ns: rekombinacja promienista >> 10 ns: pamięć spinowa

29 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Pobudzenie dwuimpulsowe Płytka światłodzieląca Zwierciadło Zwierciadło przesuwane 13.2 ns Do próbki Z lasera opóźnienie B. Piechal et al., 2005

30 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Pobudzenie dwuimpulsowe Delay (ps) Time-integrated PL intensity Pułapkowanie nośników Rekombinacja promienista X CX XX B. Piechal et al., 2005 Wniosek: niejednoczesne pułapkowanie elektronów i dziur

31 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Układ Hanbury-Browna i Twissa wzbudzenie: impuls <1ps okres 6.6ns = 401nm Zliczanie koincydencji kriostat START STOP CCD spektrografy Diody lawinowe (pole magnetyczne do 8T) Optyka polaryzacyjna mikroskop próbka

32 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa do próbki od lasera Układ Hanbury-Browna i Twissa

33 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa J. Suffczyński et al., PRB 2006 Dynamika stanu ładunkowego: korelacje trion (CX) – ekscyton (X) START czas X >0 X po CX <0 CX po X STOP CX START CX czas STOP X

34 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Komplet korelacji (kolejność START STOP dla > 0) Parametry dopasowania - prawdopodobieństwa pułapkowania nośników: α = 0.86 β = 0.80 ekscytonu: ξ = 0.26 J. Suffczyński et al., PRB 2006 kaskada XX-X

35 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Testy splątania, B = 0 H H V V B = 0 XX AES X wniosek: brak splątania, o polaryzacji emisji decyduje anizotropia J. Suffczyński et al., 2007

36 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Wpływ pola magnetycznego (konfiguracja Faradaya) B > 0, B||z ~g X B B H H V V B = 0 biekscyton AES ekscyton pusta kropka

37 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Testy splątania, B = 5 T wniosek: brak splątania, o polaryzacji emisji decyduje efekt Zeemana J. Suffczyński et al., 2007

38 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Energy Angle AES = meV Angle (deg) Energy (eV) Pomiar małego rozszczepienia anizotropowego

39 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Pole elektryczne i anizotropia K. Kowalik et al. (2007)

40 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Pusta kropka Precyzyjniej: orientacja optyczna K. Kowalik et al. (2007) E kscy ton foton ?

41 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Magnetic Field [T] [meV] Angle [rad] model K. Kowalik et al., PRB 2007 Wzrost lub spadek rozszczepienia, zależnie od kierunku pola Pole magnetyczne i anizotropia

42 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Mechanizm wpływu pola magnetycznego na anizotropowe rozszczepienie wymienne [meV] Magnetic Field [T] 0 2 Angle [rad] Magnetic Field [T] 0 2 Angle [rad] Magnetic Field [T] 0 2 Angle [rad] symetria kubiczna Mieszanie lekkich i ciężkich dziur dodatnieujemne K. Kowalik et al., 2007

43 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Pamięć spinowa? czas narzędzie: korelacja CX – X CX X J. Suffczyński et al., 2007

44 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa CX-X, B = 5 T pamięć spinowa J. Suffczyński et al., 2007 Czas relaksacji spinowej znacznie dłuższy od okresu repetycji

45 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Sprzężenie między kropkami: widmo wzbudzenia T. Kazimierczuk et al., 2007 Ostre rezonanse w pobudzanej kropce

46 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa T. Kazimierczuk et al., 2007 Wspólny rezonans dla różnych stanów ładunkowych kropki świecącej PL energy (meV) Excitation energy (meV)

47 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Różna orientacja anizotropii T. Kazimierczuk et al., 2007 PL energy (meV) Excitation energy (meV) +45º-45º

48 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Efekt Zeemana we wzbudzeniu T. Kazimierczuk et al., 2007

49 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Orientacja optyczna w polu 5 T Emission energy (meV) XXCXUXX positive negative Transfer spinu między kropkami Exc. energy (meV)

50 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Optical orientation at 5 T Excitation polarization + - X UX CX XX Emission polarization degree Emission energy (meV) XXCXUXX Exc. energy (meV)

51 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Z ostatniej chwili: jeden jon Mn A. Golnik, S. Czajka, et al., 2007

52 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Podsumowanie X = O polaryzacji emisji decyduje anizotropia lub efekt Zeemana Szybkie pułapkowanie nośników Zmiany stanu ładunkowego Pamięć spinowa Transfer energii i spinu między kropkami Kropki z jednym jonem manganu

53 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Podsumowanie Półprzewodnikowa kropka kwantowa: wiele możliwości zastosowania Dynamika w zakresie od ps do wielu ns Anizotropia: przeszkoda na drodze do fotonów splątanych Rada: pole elektryczne, magnetyczne? Spin w kropkach: pamięć, transfer, Mn

54 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Współpraca Uniwersytet Warszawski S. Czajka, M. Goryca, T. Kazimierczuk, K. Kowalik, B. Piechal, J. Suffczyński, A. Golnik, P. Kossacki, M. Nawrocki IF PAN P. Wojnar, J. Kossut CNRS Marcoussis A. Lemaitre, O. Krebs, S. Laurent, P. Senellart, P. Voisin

55 4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Dziękuję za uwagę


Pobierz ppt "4 października 2007Seminarium KMMF Warszawa Kropki kwantowe jako nieklasyczne źródła światła Jan Gaj Instytut Fizyki Doświadczalnej."

Podobne prezentacje


Reklamy Google