大連化物所觀測到摻雜量子點中的“聲子瓶頸”動力學現象
近日,中國科學院大連化學物理研究所光電材料動力學特區研究組研究員吳凱豐團隊在半導體量子點熱電子馳豫動力學研究方面取得新進展,首次觀測到了銅摻雜量子點中熱電子馳豫的“聲子瓶頸”效應。 在大多數無機半導體材料中,具有高于半導體帶隙能量的熱載流子會與晶格(聲子)碰撞,快速(亞皮秒級別)弛豫至帶邊,導致太陽光子中高于半導體帶隙的能量以熱能形式耗散。這是構成單節太陽能電池中Shockley-Queisser效率極限的主要原因之一。若能對熱載流子進行有效利用,可突破這一極限,使太陽能電池的理論能量轉換效率提高至66%。此外,熱載流子的有效利用對提高光催化效率和敏化光化學反應也具有重要意義。然而,熱載流子的亞皮秒級別馳豫給熱載流子有效利用帶來了巨大的挑戰。 研究人員曾預測半導體納米晶(或稱量子點)可能具有長壽命的熱載流子,原因在于量子限域效應使得量子點出現類原子的分立能級,這些能級間的能量差異高達幾百meV,使得熱載流子很難通過發射聲......閱讀全文
大連化物所觀測到摻雜量子點中的“聲子瓶頸”動力學現象
近日,中國科學院大連化學物理研究所光電材料動力學特區研究組研究員吳凱豐團隊在半導體量子點熱電子馳豫動力學研究方面取得新進展,首次觀測到了銅摻雜量子點中熱電子馳豫的“聲子瓶頸”效應。 在大多數無機半導體材料中,具有高于半導體帶隙能量的熱載流子會與晶格(聲子)碰撞,快速(亞皮秒級別)弛豫至帶邊,導
大連化物所觀測到摻雜量子點中的“聲子瓶頸”動力學現象
近日,中國科學院大連化學物理研究所光電材料動力學特區研究組研究員吳凱豐團隊在半導體量子點熱電子馳豫動力學研究方面取得新進展,首次觀測到了銅摻雜量子點中熱電子馳豫的“聲子瓶頸”效應。 在大多數無機半導體材料中,具有高于半導體帶隙能量的熱載流子會與晶格(聲子)碰撞,快速(亞皮秒級別)弛豫至帶邊,導
我所發表關于鈣鈦礦量子點的量子相干現象與動力學的綜述文章
近日,我所化學動力學研究室光電材料動力學研究組(1121組)吳凱豐研究員與朱井義副研究員團隊受邀發表關于膠體鈣鈦礦量子點中的量子相干現象與動力學光學調控的綜述文章。該綜述系統總結了鈣鈦礦量子點在量子光源和自旋量子比特載體等領域取得的研究進展,詳細論述了近期開展的光學測量與調控的原理與方案,并展望了基
量子消相干現象被成功抑制
據美國物理學家組織網近日報道,美國南加州大學的研究人員日前通過強磁場成功抑制住了量子消相干(即量子相干性消失)現象,為量子計算機的發展掃除了一大障礙。相關論文發表在《自然》雜志網站上。 傳統計算機在運算中所采用的是傳統比特,在特定的時間中傳統比特所代表的是1或0;而量子計算機
氮摻雜石墨烯量子點在雙光子熒光成像研究取得進展
雙光子熒光成像技術具有近紅外激發、避免光毒作用和光漂白、自發熒光干擾弱及較深的組織穿透深度等優點,在生物醫藥領域研究中受到極大關注。開發具有高雙光子吸收截面、生物相溶性好的材料作為雙光子熒光探針,是活細胞和深層組織成像研究領域的關鍵和熱點。 國家納米科學中心宮建茹研究組以氧化石墨烯為前驅體
新方法揭示質子內量子糾纏現象
美國能源部布魯克海文國家實驗室的科學家開發了一種新方法,可利用高能粒子碰撞產生的數據來探索質子內部結構。結合量子信息科學,他們研究了在電子與質子碰撞過程中釋放出的粒子軌跡,及其如何受到質子內夸克和膠子之間量子糾纏的影響。該結果發表在最新一期《物理學進展報告》雜志上,向人們揭示了質子內量子糾纏現象。質
北京大學利用石墨烯量子點實現光控界面摻雜
低維納米材料由于在發光和電子輸運等方面有著豐富的物理特性,得到了廣泛關注。日前,北京大學方哲宇、朱星課題組利用石墨烯量子點(GQDs)等離激元實現了對單層MoS2的高效電荷摻雜以及發光光譜的動態調控,相關成果近期發表于《先進材料》。 單層danS2是一種直接帶隙半導體材料,具有較高的光致熒光發
高遷移率氮摻雜石墨烯量子輸運研究取得重要進展!
石墨烯材料因其特殊的能帶結構、超高的遷移率和新奇的輸運特性,成為探索新物性、研制新型量子電子器件的理想體系。其中,對于石墨烯摻雜體系輸運特性的研究有助于理解摻雜石墨烯中的載流子輸運特性和散射機制,在石墨烯材料和電子器件性能優化方面具有重要指導意義。 近日,北京大學信息科學技術學院、固態量子器件
我所揭示膠體量子阱中的熱電子弛豫機制
近日,我所化學動力學研究室光電材料動力學研究組(1121組)吳凱豐研究員和王俊慧研究員團隊在半導體熱載流子弛豫動力學研究方面取得新進展。研究團隊利用紅外光直接泵浦膠體量子阱中預摻雜電子的子帶間躍遷,揭示了熱電子馳豫的本征動力學機制。由于限域勢不同,一維限域的膠體量子阱(即納米片)的電子結構顯著不同于
經典噪聲中量子關聯恢復現象被觀測到
中國科學技術大學郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室李傳鋒教授研究組在量子關聯動力學演化的研究中取得重要進展。研究組與英國和意大利的合作者利用一個兩粒子體系的簡單模型,實驗上觀測到在沒有系統環境反作用下經典噪聲中量子關聯的恢復現象。這項研究成果11月29日在線發表在《自然· 通訊》雜志上
量子工程非平衡摻雜實現高效p型超寬禁帶氮化物材料
近日,中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究員黎大兵團隊和中科院半導體研究所研究員鄧惠雄合作,報道了一種通過量子工程非平衡摻雜實現高效率p型超寬禁帶氮化物材料的方法。該研究發現,將GaN量子點引入高Al組分AlGaN材料體系中,可以提升材料局部價帶頂能級,使得Mg受主激活能大幅度降低,從而獲
大連化物所揭示非鉛鈉銦基雙鈣鈦礦納米晶動力學機理
近日,中國科學院大連化學物理研究所復雜分子體系反應動力學研究組研究員韓克利團隊揭示了非鉛鈉銦基雙鈣鈦礦納米晶動力學機理。該團隊創新性地采用變溫熱注射法成功合成未摻雜及銀摻雜的非鉛雙鈣鈦礦納米晶,銀摻雜納米晶展現出明亮的黃色熒光,并詳細討論了其自陷激子發光動力學機理。 非鉛鈣鈦礦納米晶由于其無毒
定向摻雜和界面耦合可優化電催化反應動力學過程
近日,西安建筑科技大學云斯寧教授“新能源材料”團隊在新能源材料高效和資源化利用方面取得進展,通過定向摻雜和界面耦合的雙重機制優化電催化OER/HER反應動力學過程,相關研究成果發表在Advanced Powder Materials上。團隊設計了兩種表面功能化的肖特基結催化劑,以增強電解水過程中的H
大連化物所提出“量子裁剪太陽能聚光板”概念
近日,中國科學院大連化學物理研究所光電材料動力學特區研究組研究員吳凱豐團隊基于稀土金屬鐿摻雜的納米晶材料,首次提出“量子裁剪太陽能聚光板”概念,并基于該概念,制備了高效率太陽能聚光板原型器件。相關成果發表在《納米快報》(Nano Letters)上。 熒光型太陽能聚光板(Luminescent
以色列創新實驗實現量子力學現象可視化
以色列特拉維夫大學科研人員創造性地設計了一種大型機械系統,可通過耦合擺系統的運動實現特殊“拓撲”材料量子力學現象的可視化。相關研究發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。 該項研究實現了量子力學的三個現象的可視化,分別為布洛赫振蕩、齊納隧道效應以及拓撲介質中的波演化。研究人員觀測到了特殊“
上海大學曹世勛教授在Science發表量子物質研究突破成果
上海大學曹世勛教授團隊與美國Rice大學Kono教授團隊等同行在凝聚態磁性系統中發現了第一個迪克協同作用的實例,而此前迪克協同效應只在量子光學和冷原子等領域中存在。這一發現將有助于增進對磁現象的理解。8月24日,這項重大突破性成果發表于《科學》雜志。 據介紹,該成果以曹世勛團隊成功生長并表征不
科研人員開發出錳摻雜無鎘量子點實現高效水合電子生成及應用
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員吳凱豐團隊在量子點超快光物理與光化學研究方面取得進展,開發了錳摻雜的硒化鋅(ZnSe)量子點,用于驅動水合電子的高效生成,并將其應用于有機光催化反應中。愛因斯坦提出的光電效應解釋了材料在光子激發下發射自由電子的行為。光發射材料廣泛應用于高靈敏光子檢測和電子源。
季向東小組量子色動力學研究獲重要進展
上海交通大學物理系教授季向東在量子色動力學研究中,解決了困擾強相互作用物理研究方面的一個重要問題。相關成果日前發表于《物理評論快報》。專家表示,這為用量子色動力學理論研究強相互作用現象打開了一扇大門。 季向東介紹說,自然界有四大相互作用,分別是萬有引力、電磁相互作用、強相互作用和弱相互作
“世界上最薄的鏡子”有望助人探測宏觀世界量子現象
圖為激光耦合薄膜的藝術假想圖。周期性的紋路使得薄膜有高反射率,而極小的厚度使得它可以有超低的機械損耗。 觀測宏觀物體的量子效應是物理學一大熱點,新材料有望讓物理學家在室溫下進行此類實驗。 像電子和原子那樣微小的物體,它們的行為遵循量子力學,有著疊加態、糾纏和隱形傳輸等量子效應。宏觀物體(比如
世界上最薄的鏡子”有望助人探測宏觀世界量子現象
觀測宏觀物體的量子效應是物理學一大熱點,新材料有望讓物理學家在室溫下進行此類實驗。 像電子和原子那樣微小的物體,它們的行為遵循量子力學,有著疊加態、糾纏和隱形傳輸等量子效應。宏觀物體(比如咖啡杯)能否表現出這種量子行為,是現代科學最為有趣的問題之一。而在觀測室溫宏觀物體量子效應這一領域,來自代
中國學者展望分子碰撞中的量子干涉現象研究
11月19日,中國科學技術大學王興安教授和中國科學院大連化學物理研究所、南方科技大學楊學明院士應邀在《科學》雜志發表題為“分子雙狹縫實驗”的評述文章,深入探討并展望了分子碰撞中的立體動力學與量子干涉現象研究。 1801年,英國物理學家托馬斯·楊以著名的楊氏雙狹縫實驗證實了光具有波動特性,這一實
中國科大在量子模擬實驗中觀測到“弦斷裂”現象
中國科學技術大學教授潘建偉、苑震生等首次使用超冷原子光晶格系統實現了對格點規范理論中“弦斷裂”現象的量子模擬,為理解強相互作用體系中的禁閉行為與相變機制提供了重要的實驗依據。研究成果以“編輯推薦”形式發表于《物理評論快報》,并被美國物理學會《物理》雜志作為研究亮點專門報道。 規范理論是現代物理
科大基于自旋量子計算與弱磁信號靈敏探測研究獲進展
中國科學技術大學教授杜江峰研究組經過三年多努力,搭建了一系列具有國際領先水平的光探測磁共振實驗平臺,開展基于摻雜金剛石單自旋的量子計算與弱磁信號靈敏探測等前沿科學研究,取得了一系列進展。相關成果發表在2014年《自然》、《自然 ? 物理》和《物理評論快報》上。 精確操控量子比特是量子計
研究發現化學反應中自旋軌道分波的量子干涉現象
中國科學技術大學王興安教授課題組與中國科學院大連化學物理研究所孫志剛研究員和楊學明院士課題組合作,發現了基元化學反應中自旋軌道分波的量子干涉現象,揭示了電子自旋-軌道相互作用對化學反應動力學過程的影響。這一研究成果于2021年2月26日發表在《科學》(Science)雜志上。 自1925年烏倫貝
重大科學研究計劃量子有序現象及其多場調控項目進展順利
8月15日,國家重大科學研究計劃2013年項目“量子有序現象及其多場調控研究”中期總結會在北京召開。項目責任專家、項目專家組成員、項目研究團隊參加了會議。 首先首席科學家方忠研究員對項目前兩年總體執行情況進行了匯報;隨后各課題負責人對課題進展情況、取得的研究成果以及下一階段的規劃做了詳細總
黃濤研究員專著《量子色動力學引論》出版
中國科學院高能物理研究所理論物理室研究員專著《量子色動力學引論》最近由北京大學出版社作為中外物理學精品書系(前沿系列4)出版。該書是黃濤研究員經過三年努力完成的,共十章,包括量子色動力學理論基礎、一般性質以及應用到單舉(inclusive)和遍舉(exclusive)物理過程相關
碳納米點發光動力學研究取得進展
近日,中國科學院長春光學精密機械與物理研究所曲松楠研究員課題組與荷蘭阿姆斯特丹大學張宏教授合作,利用偏振相關的飛秒瞬態吸收光譜技術,研究了雜元素摻雜碳納米點各項異性的發光以及碳納米點偶極與極性分子偶極之間的相互作用,分析了其偶極發光中心的來源。 碳納米點具有高的熒光量子效率、優良的光穩定性、好
在碳納米點發光動力學研究中取得進展
近日,中國科學院長春光學精密機械與物理研究所曲松楠研究員課題組與荷蘭阿姆斯特丹大學張宏教授合作,利用偏振相關的飛秒瞬態吸收光譜技術,研究了雜元素摻雜碳納米點各項異性的發光以及碳納米點偶極與極性分子偶極之間的相互作用,分析了其偶極發光中心的來源。 碳納米點具有高的熒光量子效率、優良的光穩定性、好
物理所等鐵基超導體中量子臨界現象研究獲進展
在凝聚態物理中,通過化學摻雜、壓力、磁場等非溫度因素調控來實現的零溫下相變被稱之為量子相變,如果發生的量子相變屬于二級相變,那么其對應的零溫下參量臨界點就稱之為量子臨界點。理論上認為,量子相變及其相關漲落是非常規超導材料中諸多奇異量子物性的物理根源之一,確認量子臨界點存在與否也成為實驗上的重要挑
量子裁剪太陽能聚光板概念提出
近日,中國科學院大連化物所光電材料動力學特區研究組吳凱豐研究員團隊首次提出“量子裁剪太陽能聚光板”概念,并基于該概念將量子裁剪應用到熒光型太陽能聚光板上,制備出的新型太陽能聚光板原型器件效率比傳統器件提高一倍。相關成果發表于國際納米技術領域權威刊物《納米快報》上。 熒光型太陽能聚光板是一種結構