Yazarlar örnekleri çalışılan sağlamak için Donanma Araştırma Laboratuarı&#39;nda Allan Bräcker ve Daniel Gammon kabul etmek istiyorum. Bu çalışma Kaliforniya Merced Üniversitesi Savunma Tehdit Azaltma Dairesi, Temel Araştırma Ödülü # HDTRA1-15-1-0011 tarafından (kısmen) desteklenmiştir.

Not: diğer yazılım paketleri yerine kullanılabilir, ancak tarif edilen yöntem, belirli bir yazılım özgüdür. 1. Numune Hazırlama ve Cool Down <ol><li> örnek Üretiyor. <ol><li> Daha önce tarif edildiği gibi 4 mil tüneli bariyer ile ayrılmış iki dikey istiflenmiş kendi kendini monte InAs / GaAs QD&#39;lerin oluşturma moleküler demet epitaksi ile Stranski-Krastanov büyüme yöntemi kullanılarak, örnek büyütün. 16 yerleştir QD&#39;lerin bir elektrik alan etkisi yapısında (örneğin, Schottky diyodu), bir elektrik alanı için izin QDMS uygulanacak. 17 Not: QDMS kullanımı yöntemi için bir gereklilik değildir. Ayrıca, InAs / GaAs gerekli değildir yarı iletkenler, teknik herhangi bir yarı iletken kombinasyonu yapılmış QDMS veya QDS için çalışacaktır. </li><li> Bireysel QDS optik olarak saptanabilir, böylece numune imal. Her iki numune veya m üstüne bir diyafram maskesi ekleyerek bunu10 8 QDS / cm2 veya daha az odak nokta boyutuna bağlı olarak bir düşük yoğunluklu örneği aking. 18 </li></ol></li><li> çip başlığına örnek monte edin. <ol><li> Seramik çip başlığını% 50 bizmut,% 26.7 kurşun,% 13,3 kalay ve% 10 kadmiyum oluşan bir alaşım uygulayın. alaşım liquefies kadar sıcak bir plaka kullanılarak çip ısıtın. çip başlığına ekleyerek sıvılaştırılmış alaşım üzerine numunenin alt kısmına yerleştirin. Not: Örnek alt bir iğne bağlanmıştır Schottky diyodu ve talaş başlığına lehim noktası elektrotlar biridir. örnek bağlanması için bir başka alternatif bir iletken gümüş epoksidir. </li></ol></li><li> çip üzerinde bir pin numunenin bir nokta (üst köşede) 40 G altın tel uyun. <ol><li> üst numunenin köşe ve yonga üzerindeki pim pedleri teke tek damlacık gümüş epoksi bir damlacık yerleştirin. </li><li> Dikkatle iki damlacıkları altın tel yatıyordu. Not: t üstO örnek bir elektrik alanının uygulanmasını sağlar Schottky dıyodunun diğer elektrottur. </li></ol></li><li> kriyostat içine çip ve örnek monte edin ve örnek bakır numune tutucu ile iyi termal temas vardır emin olun. <ol><li> çip ve Kriyostat soğuk parmağı arasında indiyum folyo uygulayın. </li><li> Basınçlı soğuk parmak çip monte edin. pullar ile iki vidayı kullanın ve kriyostat bakır soğuk parmağı ile iyi termal temas sağlamak için iyice sıkın. </li></ol></li><li> numune üzerinde alt ve üst elektrotlar hem bağlı çip pimleri teller takın. Kaynak metre kriyostat aracılığıyla bu teller çalıştırın. Not: Kaynak metre harici elektrik alanına QD&#39;lerin açığa, numunenin elektrotlara bir önyargı uygular. </li><li> Boşaltın ve vakum kriyostat ve örnek odasına getir. Sam aşağı serin hazırlık yaklaşık 10 -6 Torr tahliye turbo pompasını çalıştırınple. Not: Deney için soğutma ve sıcaklık kontrolü kapalı çevrim buzdolabı ve ekli mikroskopi numune odasının oluşan kriyostat ile gerçekleştirilir. </li><li> Kriyostat en kompresörü başlatın. kriyostat istenilen sıcaklığa ulaşıncaya kadar sistemin soğumasını bekleyin. Not: sunulan sonuçlar için sıcaklık örnek soğutulur sonra, kurulum alınacak optik ölçüm sağlayacak optik kurulumu için hazır yaklaşık 18 K. oldu. </li></ol> 2. Optik Kur Not: tüm işlemleri kurmak için, üretici veya diğer özel program tarafından sağlanan yazılımı kullanarak ya lazer kaynak metre, spektrometre ve CCD çalıştırın. <ol><li> PL toplanması için, spektrometre üzerine PL sinyali odaklanır lens doğrultusunda uzun çalışma mesafesi 50X mikroskop objektif ve kolimasyon lensi yerleştirin. 0.75 mm ile spektrum toplayınSinyal, 1.100 mm-1 ızgara tarafından dağıtılan ve bir sıvı azot kullanılarak tespit edilir burada onochromator 1.340 x 100 piksel CCD kamera soğutuldu. </li><li> Beyaz bir ışık kaynağı kullanılarak, örnek aydınlatmak. <ol><li> Düzgün spektrometre CCD üzerinde numunenin temiz odaklı bir görüntü elde algılama tarafındaki tüm optik (yani, kolimasyon ve odaklama lens) ve sıfır dalga boyunda hizalayarak harici kamera ve spektrometre ile numunenin imajını odaklanın. Not: uyum ve numunenin berrak bir görüntü elde yardımcı olmak için başka bir harici görüntüleme kamera var yararlıdır. </li></ol></li><li> Algılama tarafı kurulduktan sonra, numune üzerine lazer odak. bir mercek kullanarak örnek üzerinde mümkün olan en küçük boyutuna ışın nokta odaklanın. Zemin durum geçiş enerjilerini içeren bir uyarım aralığı ile ayarlanabilir diyot lazer kullanın. eğik bir açı ile örnek lazer olayı ayarlayın. Eğik bir avantajıo dağınık lazer ışığının büyük bir kısmının kurtulmak yardımcı olduğunu. </li><li> Daha yüksek olmayan rezonans enerjisinde örnek heyecanlandırmak. Optimal, ıslatma tabakasının altında bir enerjiye heyecan verici bunu. InAs / GaAs QDMS için bu çalışmada bu temel durum geçişleri üzerinde 75 MeV veya daha fazla karşılık gelir. </li><li> odaklama modunda spektrum toplama yazılımı çalıştırın. Kriyostat mikroskopi örnek konut bağlı bir XY çeviri aşamasında kullanılarak lazer nokta karşısında örnek tarayın. spektrometre CCD zemin devlet geçişler ayrık çizgiler yakalar kadar bunu yapın. QDMS birinde algılama ortalayın. Not: Bir QDM bulunduğunda, optik kurulum tamamlanır. taban durum enerjilerini kullanılan numuneler için yaklaşık 1.300 meV vardır. </li><li> Bir önyargı haritası oluşturmak. <ol><li> örnek üzerinde elektrotlara bağlı kaynak metre (adım 1.5) üzerinden bir potansiyeli uygulayın; Bu QDM bir elektrik alanının oluşturulmasını da elektrotların ortasından geçen bir önyargı geçerlidirs. Not: numuneye uygulanan önyargı aralığı Schottky diyot yapısı karşısında 0-2 V. Cihaz ters önyargı olduğunda bu, ve elektrik alan görünür olmasını bireysel ücret devletler için izin QDM içinde ücretlerin miktarını sınırlar. </li><li> normalde volt binde yüzde biri aralıkları bu istenen çözünürlüğe bağlı olarak, farklı artırılır gerilim değerlerinde bireysel spektrumları atın. Özel bir program (örneğin, LabView) kullanarak birlikte bu bireysel spektrumları birleştirin. Not: Program kolayca sunulan deneyde bu arada gerçek zamanlı veri dikmek için eklenmiştir, bir matris içine bireysel spektrumlarının vektör sütunları birleştirmek için farklı programlar geniş bir yelpazede kullanarak kodlanmış olabilir. <ol><li> Bir önyargı harita almak için çalışma düğmesine tıklayın. Bu bir dizi önyargı de spektrumları alır ve bunu bir sütun vektörü yapmak, sonra başka bir sütun olarak her artan önyargı spektrumları ekler. Not: Bu bir veri Matri üretirx yoğunluk değerleri PL yoğunluğu karşılık nerede, satır enerji / dalgaboyu temsil ve sütunları voltaja karşılık gelmektedir. böylece verilerin kalitesi canlı geribildirim sağlayarak, çalıştırılıyor olarak önyargı haritası görüntülenebilir olmalıdır. Not: Bir önyargı haritası farklı şarj yapılandırmaları belirlemeye yardımcı olur ve uyarma ve algılama yolları hem kurulumunu tamamlamak için doğru bilgi verir. </li></ol></li></ol></li><li> heyecanlı olacak geçişi belirleyin. geçiş enerji ve ilgi önyargı aralığını unutmayın. <ol><li> Bu noktada lazer uyarma geçiş yoluyla ayarlanmış olacak nasıl karar. taban durum geçiş içine heyecanlandırmak için lazer almak için üç farklı seçenek vardır: <ol><li> Ayarlama sıcaklık geçiş enerjisi. 18 </li><li> Lazer enerjisi rezonans elde etmek geçiş Stark Shift kullanın. 19 Not: i yukarıda bahsedilen iki yöntemin güzel bir özellikQDM geçişleri sabit bir lazer enerjisi ile ayarlanmış çünkü ayarlanabilir bir lazer kaynağı, gerekli değildir s. </li><li> Alternatif olarak, geçiş yoluyla lazer enerjileri adım, bir ayarlanabilir lazer kaynağı kullanın. lazer geçişi ile rezonans olduğu zaman bir saptama sinyali mevcut olacaktır, bu ölçüsü onun lazer sınırlı spektral çözünürlüğü verir. Bu protokolün geri kalanı için odak noktası olacaktır. </li></ol></li></ol></li><li> Geçiş tespit ve deneysel parametreler set ile, ölçüm için hem uyarma ve algılama enerjileri seçin. <ol><li> geçiş olduğu gibi uyarım enerjisini seçin. heyecanlı geçişin enerjisi eksi yarı iletken alaşım ile bağlantılı boyuna optik (LO) fonon enerjisi olarak algılanmasını seçin. Bu değerleri kullanarak, ölçüm için uygun kenar geçiren filtreler seçin; Onlar uyarma ve saptama enerjileri arasındaki kesimine sahip olmalıdır. Not: experim içinental sonuçlar tahrik geçiş 1,301.7 MeV görülebilir, Şekil 3 &#39;de gösterilen nötr taban durumu exciton olarak, sunulan ve -1 LO fonon emisyonu, sırasıyla 952,5 nm ve 979,3 nm, karşılık gelen, 1,266 MeV bulunmaktadır. Bu nedenle uyarma için 960 nm kısa geçiş filtresi ve tespiti için 960 nm uzun geçiş filtresi kullanın. Onlar açısını ayarlayarak ayarlanmış olabilir çünkü Girişim kesme filtreleri bu amaç için idealdir. </li></ol></li><li> Lazer kontrol yazılımı ön panelindeki uygun giriş alanında istediğiniz lazer dalga boyu değer girerek sadece yapılır ilgi geçiş enerjisi, en heyecanlandırmak için lazer ayarlayın. </li><li> spektrometre kontrol yazılımı ön panelindeki uygun giriş alanında istediğiniz merkez dalga boyu değer girerek -1 LO foton emisyonu izlemek için önceden belirlenmiş değere merkez dalga boyu ayarlayın. Not: InAs / GaAs için -1 LO foton emisyon yakl olduğunuheyecanlı olacak exciton geçiş altında oximately 36 meV. </li><li> Kamera yazılımı kullanarak, odak modu düğmesini tıklayarak sürekli modda spektrum toplama yazılımı çalıştırarak CCD ile toplama başlar. Bir sinyal görünür olmalıdır ya da hala lazer dağılım tarafından gizli olabilir. </li><li> sinyali en üst düzeye çıkarmak. KRİTİK ADIM: Dinle uyarma kısa geçiş filtresi, uygun dalga boyu sınır değeri vardır, böylece biraz açısını ayarlayarak. Not: Optimal açı kısa geçiren filtre açısını ayarlarken sinyal izleme tarafından kurulmuştur. Filtrenin açısını değiştirerek bu kesme dalga boyu değişir. Anahtar mümkün olduğu kadar çok lazer ışığı toplama bastırılır emin olmaktır. </li></ol> 3. Yarı-rezonans Ölçüm Kurulumu <ol><li> Özel yazılımın ana ekranı kullanarak bilgisayar kontrolleri üzerinde deneysel parametreleri ayarlayın. Bunu yapmak için, toplama programını başlatmak ve inci tıklayıne Adım Polarizasyon, Sıcaklık, ya da WL sekmesi. Bu, tüm deneysel değerlerini ayarlar ve çalışma kez çeşitli parametreler üzerinden veri toplar. Not: Bizim denemenin verileri tüm bilgisayar kontrolleri özel programlanmış çekmek için. anahtar bir yazılım ya da, spektrometre merkez dalga boyu ayarlamak CCD ve kaynak metre kontrol ve farklı önyargıları da spektrumlarının bir dizi toplarken geçiş yoluyla lazer enerjisini adım mümkün programlamak olduğunu. <ol><li> Girdi lazer yoluyla tarar kurulan lazer enerjisi aralığı: 1,301.7 MeV nötr exciton geçiş enerjisi üzerinde yaklaşık 50 μeV gelen, aşağıdaki 50 μeV için. &quot;İstenen WL (nm)&quot; alanını kullanarak taramayı başlatmak için ilk Dalga Boyu ayarlayın. ( &quot;End Motor Ünite&quot;) üzerinden tarama lazer sonu aralığını ayarlayın. </li><li> Kaynak ölçer &quot;Gerilim Ayarlar&quot; sekmesini tıklayarak aracılığıyla tarar önyargı aralığını ayarlayın. Başlangıç ​​önyargı val Setue ( &quot;Gerilim Başlat (V)&quot;), son önyargı değer &quot;Gerilim End (V)&quot; ve önyargı adım boyutu &quot;Voltaj Adım (V)&quot;. Burada, taranan önyargı aralığı 1.82 V 1.68 oldu </li><li> Girdi entegrasyon süresi &quot;Kamera Ayarları&quot; sekmesine tıklayarak seçilen. &quot;Pozlama (ler)&quot; altında CCD için entegrasyon süresini ayarlayın (3.3 adıma bakınız). CCD için makul bir entegrasyon süresini seçin. entegrasyon süresi ile Deney iyi bir sinyal almak için. Entegrasyon süresi elde edilebilen daha iyi sinyal ortalama büyüktür. 20 Not: deney için kullanılan Entegrasyon süreleri 10 saniye idi. Ama, entegrasyon süreleri PL sinyalinin gücüne bağlı olarak, 0.5 sn gibi düşük olabilir. Zaman zaman bireysel taramalar ancak birlikte spektrumları veri toplamı artı fotoluminesans uyarma (PLE) haritada geçişleri ortaya çıkaracaktır katmak için göz yeteneğini dikiş üzerine sinyal görmek için bile gerekli değildir. </li&gt; </ol></li></ol> 4. Veri Toplama <ol><li> Deneysel parametreler kurulan kez denemeyi başlar. run butonuna tıklayarak koleksiyonu başlayın. Not: Her lazer enerjisi de yazılım bir spektrum ve bir arka plan spektrumu alarak önyargı değişir. Bu, her önyargı adımı için yapılır. Sonra lazer enerjisi zengindir ve seçilen tüm aralık tamamlanana kadar işlem devam eder. </li><li> Post-işlem veri. <ol><li> Her önyargı haritanın sonunda alınan ek arkaplan taramaları alın ve önyargı sütunları her birinden ortalama çıkarın. Bir arka plan çıkarma programı kullanın, ya da birlikte arka plan sütunları, ortalamalar götüren bir program yazmak ve bu karekod her önyargı sütunundan arka plan spektrumları ortalama çıkarın. Not: laboratuarımızda kullanılan program için yazmak Kod Dosyası bakın. Not: Bu kalan dağınık lazer ışığının neden olduğu diğer sahte sinyalleri kaldırır, büyük ölçüde imönyargı haritası kanıtlayan. </li></ol></li><li> verileri analiz edin. <ol><li> Örneğin, spektral çizginin karakteristik parametreleri PL haritanın her önyargı dilim de uydurma bir Lorentzian çalıştırmak için bir matematiksel uydurma yazılımı kullanmak ayıklayın. 21 uydurma prosedür tüm bilgilerin uydurma gibi katsayıları olacaktır tamamlandıktan sonra maksimum yoğunluk, spektral konumu ve FWHM olarak. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Germanis, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Piezoelectric+InAs/GaAs+quantum+dots+with+reduced+fine-structure+splitting+for+the+generation+of+entangled+photons.">Piezoelectric InAs/GaAs quantum dots with reduced fine-structure splitting for the generation of entangled photons.</a> Phys. Rev. B. 86, 1-4 (2012).</li><li>Valenti, J. A., Fischer, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectroscopic+Properties+of+Cool+Stars+(SPOCS).+I.+1040+F,+G,+and+K+Dwarfs+from+Keck,+Lick,+and+AAT+Planet+Search+Programs.">Spectroscopic Properties of Cool Stars (SPOCS). I. 1040 F, G, and K Dwarfs from Keck, Lick, and AAT Planet Search Programs.</a> ApJ. 159, 141-166 (2005).</li><li>Oetiker, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Searching+for+Companions+to+Late+Type+M+Stars.">Searching for Companions to Late Type M Stars.</a> .Astro. Soc. Pac. Conf. Ser. 212, (2000).</li><li>Seguin, R., Rodt, S., Schliwa, A., Potschke, K., Pohl, U. W., Bimberg, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Size-dependence+of+anisotropic+exchange+interaction+in+InAs/GaAs+quantum+dots.">Size-dependence of anisotropic exchange interaction in InAs/GaAs quantum dots.</a> Phys. Status Solidi B. 243 (15), 3937-3941 (2006).</li><li>Belhadj, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+the+Polarization+Eigenstate+of+a+Quantum+Dot+Exciton+with+Light.">Controlling the Polarization Eigenstate of a Quantum Dot Exciton with Light.</a> Phys. Rev. Lett. 103 (1-4), (2009).</li><li>Ulrich, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+single+quantum+dot+emission+characteristics+and+fine+structure+by+lateral+electric+fields.">Control of single quantum dot emission characteristics and fine structure by lateral electric fields.</a> Phys. Status Solidi B. 246 (2), 302-306 (2009).</li><li>Vamivakas, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observation+of+spin-dependent+quantum+jumps+via+quantum+dot+resonance+fluorescence.">Observation of spin-dependent quantum jumps via quantum dot resonance fluorescence.</a> Nature. 467, 297-300 (2010).</li><li>Poem, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarization+sensitive+spectroscopy+of+charged+quantum+dots.">Polarization sensitive spectroscopy of charged quantum dots.</a> Phys. Rev. B. 76, (2007).</li><li>Flagg, E. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resonantly+driven+coherent+oscillations+in+a+solid-state+quantum+emitter.">Resonantly driven coherent oscillations in a solid-state quantum emitter.</a> Nature Phys. 5, 203-207 (2009).</li><li>Scheibner, M., Bacher, G., Forchel, A., Passow, T., Hommel, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spin+Dynamics+in+CdSe/ZnSe+Quantum+Dots:+Resonant+vesus+Nonresonant+Excitation.">Spin Dynamics in CdSe/ZnSe Quantum Dots: Resonant vesus Nonresonant Excitation.</a> J. Supercond. Nov. Magn. 16 (2), 395-398 (2003).</li><li>Faelt, S., Atature, M., Tureci, H. E., Zhao, Y., Badolato, A., Imamoglu, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+electron-hole+exchange+in+coherently+coupled+quantum+dots.">Strong electron-hole exchange in coherently coupled quantum dots.</a> Phys. Rev. Lett. 100, 1-4 (2008).</li><li>Vamivakas, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+Extinction+of+a+Far-Field+Laser+Beam+by+a+Single+Quantum+Dot.">Strong Extinction of a Far-Field Laser Beam by a Single Quantum Dot.</a> Nano Letters. 7 (9), 2892-2896 (2007).</li><li>Scheibner, M., Economou, S., Ponomarev, I. V., Jennings, C., Bracker, A., Gammon, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-Photon+Absorption+by+a+Quantum+Dot+Pair.">Two-Photon Absorption by a Quantum Dot Pair.</a> Phys. Rev. B. 92, (2015).</li><li>Palik, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Optical Constants of Solids. Vols. I and II. , (1985).</li><li>Kerfoot, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optophononics+with+Coupled+Quantum+Dots.">Optophononics with Coupled Quantum Dots.</a> Nat. Commun. 5, 1-6 (2013).</li><li>Scheibner, M., Bracker, A. S., Kim, D., Gammon, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Essential+concepts+in+the+optical+properties+of+quantum+dot+molecules.">Essential concepts in the optical properties of quantum dot molecules.</a> Solid State Commun. 149, 1427-1435 (2009).</li><li>Bracker, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+electron+and+hole+tunneling+with+asymmetric+InAs+quantum+dot+molecules.">Engineering electron and hole tunneling with asymmetric InAs quantum dot molecules.</a> Appl. Phys. Lett. 89, 1-3 (2006).</li><li>Doty, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrically+Tunable+g+Factors+in+Quantum+Dot+Molecular+Spin+States.">Electrically Tunable g Factors in Quantum Dot Molecular Spin States.</a> Phys. Rev. Lett. 97, 1-4 (2006).</li><li>Stinaff, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Signatures+of+Coupled+Quantum+Dots.">Optical Signatures of Coupled Quantum Dots.</a> Science. 311, 636-639 (2006).</li><li>Tkachenko, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Optical Spectroscopy: Methods and Instrumentations. , (2006).</li><li>Hecht, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Optics. , (2014).</li><li>O'Donnell, K. P., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+dependence+of+semiconductor+band+gaps.">Temperature dependence of semiconductor band gaps.</a> Appl. Phys. Lett. 58, 2924-2926 (1991).</li><li>Stinaff, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarization+dependent+photoluminescence+of+charged+quantum+dot+molecules.">Polarization dependent photoluminescence of charged quantum dot molecules.</a> Phys. Stat. Sol. (c). 5 (7), 2464-2468 (2008).</li><li>Jelezko, F., Wrachtrup, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+defect+centres+in+diamond:+A+review.">Single defect centres in diamond: A review.</a> Phys. Stat. Sol. (a). 203 (13), 3207-3225 (2006).</li><li>Doherty, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+nitrogen-vacancy+colour+centre+in+diamond.">The nitrogen-vacancy colour centre in diamond.</a> Physics Reports. 528 (1), 1-45 (2013).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

The above instructions demonstrate the phonon-assisted quasi-resonance spectroscopy method. By exciting into a QD discrete state, one can monitor the phonon emission line, achieving high resolutions. In the example provided, by using phonons it is even possible to resolve the lifetime-limited linewidth of the neutral exciton visible in experiments. The method is easy to incorporate into existing PL spectroscopy setups. As mentioned, once the energy of the desired transition line is identified via non-resonant spectroscop...

Yüksek çözünürlüklü yeni bilginin kilidini anahtarıdır. Bu bilgi ile, yeni teknolojiler daha iyi sensörler, daha hassas üretim araçları ve daha verimli hesaplama cihazlar gibi geliştirilebilir. Bu anahtarı oluşturuluyor, ancak, genellikle kaynaklar, zaman ya da her ikisi yüksek bir maliyetle geliyor. Bu sorun elektron küçük bir spektral kayma yanında uzak yıldızlara gezegenlerin saptanmasında yol açabilir astronomiye spin kaldırdı dejenerasyonları çözme atom fiziğinden tüm ölçekler arasında her yerde olduğunu. 1,2,3 Bu çalışmanın odak noktası standart bir spektrometre kurulumu kullanarak ve özellikle yarı iletken optik alanına ilişkin, çözünürlüğü sınırının altında spektral özellikleri çözebilir gösteren üzerindedir. Sunulan örnek bir kaç μeV mertebesinde olan InAs / GaAs kuantum noktaları (QD&#39;lerin) anizotropiktir elektron-delik olduğunu (eh) döviz bölme vardır. 4 spektrometre c çözünürlük sınırıBir standart PL ve lazer spektroskopisi teknikleri birleştirerek aşılabilir. yarı-rezonans floresans bu yöntem yaygın tek kademeli spektrometre kullanılarak lazer sınırlı çözünürlük elde yararı vardır. Tek QD PL spektroskopisi için standart bir optik spektroskopi sistemi, tek-aşamalı 0,3-0,75 m monokromatör ve bir uyarım lazer kaynağı ve optik ile birlikte aygıt (CCD) dedektörü bağlı bir yük oluşur. Bu tür bir sistemde, en iyi 950 nm civarında yakın kızıl ötesi spektrum içinde 50 μeV çözme kapasitesine sahiptir. Hatta istatistiksel ve ters evrişim teknikleri kullanımı ile, örneğin, tek bir monokromatör kurulum PL ölçümlerinde en az 20 μeV çözme yeteneğine sahip değildir. Spektrumudur burada 5 Bu çözüm, aynı zamanda, üç ilave modda bir üçlü spektrometresi kullanılarak iyileştirilebilir arda üç ızgaralar tarafından dağıtıldı. üçlü spektrometre çözme yeteneğine artan çözünürlük avantajı vardıryaklaşık 10 μeV. Alternatif yapılandırma, üçlü Subtractive modunda, ilk iki ızgaralar az 0,5 MeV ile uyarma ve algılama ayırmak için güçlü olmak ekledi özelliği veren bir bant geçiren filtre olarak davranır. üçlü spektrometre sakıncası pahalı bir sistem olmasıdır. ilgi yöntemi sunmadan önce, kısaca ekledi karmaşıklığı ile, daha iyi spektral çözünürlük elde ve tek QDS ince yapı çözebilirseniz, diğer deneysel yaklaşımlar tartışılmıştır. Bu yöntemlerin elemanları sunulan yöntem ile ilgili bulunmaktadır. Bu tür bir yöntem, tek bir spektrometre kurulum algılama yolunda bir Fabry-Perot interferometre (FPI) ilave edildi. 6 çözünürlük FPI incelik ile ayarlanır, bu yöntemi kullanarak. Böylece, spektrometrenin çözünürlüğü ekledi karmaşıklığı ve daha düşük sinyal yoğunluğu pahasına, 1 μeV için geliştirilmiştir. 7 interferometre yöntemi de genel Operati değiştirirCCD kamera ile spektrometrenin üzerinde etkili bir şekilde tek bir nokta detektörü haline ve çeşitli enerjileri vasıtasıyla ayarlama FPI boşluğu kendisini ayarlanmasıyla elde edilir. Rezonans floresan (RF) spektroskopisi, tek bir optik geçiş hem heyecanlı ve izlenen ayrıca yüksek çözünürlüklü spektroskopisi vaadi sunan başka bir yöntem. spektral çözünürlük sadece lazer LineWidth ile sınırlı ve sadece bir sensör sinyalini ama CCD piksel sayısını tespit bir çok kanallı dedektörü olarak CCD tutar. Bu çok kanallı saptama sinyali ortalama alma açısından avantajlıdır. Tek QD seviyesinde ölçüm yaparken RF spektroskopi zorluk, özellikle dağınık lazer ışığının büyük arka PL sinyali ayıran. Bir takım teknikler dahil, ya polarizasyon 8 dağılmış lazer ışığı, 9 ya da zamansal olarak ayrılması 10 sinyalin oranını düşürmek için kullanılabiliruyarı ve tespit. İlk dağınık ışık bastırmak için yüksek imha polarıcıları kullanmak, ancak bu yöntem PL polarizasyon bilgileri kaybetme olumsuz sonuçları vardır. 8 Başka bir olası bir yöntem optik boşluklara birleştiğinde yarı iletken sistemleri mühendisi rezonans floresan olduğunu elde nerede uyarı ve tespit yolları uzamsal ayrılır. Bu büyük lazer arka PL sinyalini çözmek zorunda konusunu ortadan kaldırır. Ancak, bu yöntem yoğun genel kaynak olan karmaşık örnek imalat sınırlıdır. 9 Ayrıca dakikalık enerji farklılıkları gidermek mümkün yöntemlerden başka sınıfı, tam polarizasyon bilgileri ile lazer sınırlı çözünürlüğü elde yararı vardır diferansiyel iletimi gibi saf lazer spektroskopisi, o olduğunu. Bu yöntem, genellikle trans minik değişiklikleri gözlemek için kilit-algılama gerektirirbüyük bir lazer arka kıyasla görevin sinyali. 11 Son zamanlarda, kullanarak ya,% 20 değerlerine QD &#39;ye (ler) ile etkileşime lazer ışığının fraksiyonunun bir takviye yol açmıştır nano fabrikasyon gelişmeler göstergesi eşlemeli bir katı daldırma lensler veya fotonik kristal dalga kılavuzu içinde noktalar gömme. 12 Bu yöntemler yüksek enerji çözünürlüğü ulaşma yeteneğine sahip olsa da, onlar pahalı ekipman, karmaşık örnek imalat ve bilgi kaybı pahasına geliyor. Bu çalışmada yöntem düzenli PL kurulum enstrümantasyon veya numune üretiminde karmaşıklığı eklemeden bu üç yöntemleri unsurları birleştirir. Son çalışmalar Eksiltici modunda bir üçlü spektrometre sistemi ile, bir kuantum nokta molekülünün (QDM) iki foton geçiş spektrumunda tekli-üçlü ince yapı görselleştirmek mümkün olduğunu göstermiştir. 13 sipariş üzerine tutulan enerji yarmaμeV onlarca bir kaç resonantly geçişler heyecanlandırmak ve bir MeV daha kısa bir sürede tespit etmek için izin üçlü Subtractive modu kullanılarak çözüldü. spektrum bilgisi akustik fonon ve diğer alt-yatan exciton geçişleri kullanılarak geçiş aşağıdaki izlenerek ekstre edilmiştir. Şekil 1&#39;de görüldüğü gibi bu yöntem de sırasıyla 8 μeV ve 4 μeV, bir exciton geçiş anizotropik eh değişim bölme ve hatta ömür boyu sınırlı çizgi genişliğine gidermek için uygulanabilir. Bu sonuca benzer şekilde, bu kağıt basit üzerinde durulacak diğer yüksek çözünürlüklü yöntemleri sahip avantajları birçok dahil edecektir spektrometre kurulumu. Ayrıca CCD Çok kanallı dedektörü olarak kalacaktır. Deneysel kurulum da diğer yüksek çözünürlüklü spektroskopisi yöntemleri oldukça ucuz göreceli tutulur ve kolayca tek nokta korelasyon ölçümleri elde etmek için değiştirilen yararı vardır edilebilir. Sonuç usin aksineg akustik fononlar ve üçlü spektrometre, altta yatan anahtar yarıiletken örnekleri oluşturan yarı iletkenler ve ilgili alaşımları ile ilişkili ÖÇ-fonon uydu kullanımını sağlamaktır. Ç-fonon uydu ve sıfır fonon hattı (ZPL) arasındaki enerji ayırma tek kademeli spektrometresi kullanımına izin veren, bu örnekler için MeV onlarca civarındadır. 14 Bu enerji ayrılması teklif quasi kullanılmasına imkan verir resonantly geçişi sürüş ve bir LO fonon eşit bir enerji ile uyarma altında izleyerek -resonance spektroskopi yöntemi. Bir tanesi heyecanlı geçiş içine heyecanlandıran ve zemin durumu geçişi izler burada tekniği. Geçiş arasındaki ayrılık heyecanlı olmak 15 PL uyarma benzer ve LO-fonon uydu olduğunu bastırmak için kenar geçiş filtrelerinin kullanımı için izin verir elastik ışık saçtı. fonon uydu kullanarak bu yöntem lazer çizgi kalınlığı sınırlı çözünürlük sağlarresonantly heyecan verici, çünkü geçiş ÖÇ-fonon uydu emisyon görünür hale gelmesi sadece zaman genellikle.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1542">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Tunable Diode Laser DL pro</td>
			<td style="width:399px;">Toptica Photonics</td>
			<td style="width:459px;">DL Pro</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Closed Cycle Cryogen Free Refrigerator System for Microscopy</td>
			<td style="width:399px;">Cryo Industries of America Inc.</td>
			<td style="width:459px;">Cryocool G2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Sourcemeter</td>
			<td style="width:399px;">Keithley&#160;</td>
			<td style="width:459px;">2611a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">50x Mitutoyo Plan Apo NIR Infinity-Corrected Objective</td>
			<td style="width:399px;">Mitutoyo America Corporation</td>
			<td style="width:459px;">378-825-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Turbo pump</td>
			<td style="width:399px;">Pfeiffer Vacuum</td>
			<td style="width:459px;">HiPace 80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">NIR coated Mirrors&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thor labs</td>
			<td style="width:459px;">BB1-E03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Polarizers&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">LPNIR050-MP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">200mm AR coated Achromatic lens&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">AC254-200-B-ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">100mm AR coated Achromatic lens&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">AC254-100-B-ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">960 Long pass filter</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">960aelp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">960 Short pass filter</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">960aesp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Liquid Crystal Variable Retarder</td>
			<td style="width:399px;">Meadowlark Optics</td>
			<td style="width:459px;">LVR-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">0.75m Spectrometer Acton SpectraPro</td>
			<td style="width:399px;">Princeton Instruments</td>
			<td style="width:459px;">Trivista</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Liquid Nitrogen Cooled Camera&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Princeton Instruments</td>
			<td style="width:459px;">7508-0002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">External Camera</td>
			<td style="width:399px;">Watec</td>
			<td style="width:459px;">Wat-902H Ultimate</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Ostoalloy</td>
			<td style="width:399px;">Lake Shore Cryotronics</td>
			<td style="width:459px;">Ostalloy 158</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Gold wire (40 gauge)</td>
			<td style="width:399px;">Surepure Chemetals</td>
			<td style="width:459px;">Au-Wire-03-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Silver Epoxy</td>
			<td style="width:399px;">A.I. Technology</td>
			<td style="width:459px;">Prima-Solder EG8020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Program Software&#160;</td>
			<td style="width:399px;">National Instruments&#160;</td>
			<td style="width:459px;">LabView</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high resolution phonon-assisted quasi-resonance fluorescence spectroscopy

Yüksek çözünürlüklü optik spektroskopi yöntemleri ya teknoloji, ekipman, karmaşıklığı, zaman ya da bunların bir kombinasyonu açısından talep ediyorlar. Burada sıkma ince yapısı ve tek kuantum noktaları (QDS) homojen LineWidth ötesinde spektral özellikleri çözümünde bir standart, kolay kullanımlı spektrometre kurulumu kullanarak edebilen bir optik spektroskopi yöntemi göstermektedir. Bu yöntem çok kanallı fotoluminesans algılama ile lazer çizgisi genişliği sınırlı çözünürlük avantajı birleştirerek, lazer ve fotoluminesans spektroskopisi hem de içermektedir. Böyle bir plan, ortak bir tek kademeli spektrometresi o aşkın çözünürlüğü önemli iyileşme sağlar. yöntem, taban durum geçiş rezonans uyarma sonra tek bir kuantum noktanın fotolüminesans ölçümünde yardımcı olmak için fonon kullanır. fonon enerji farkı bir ayrı ve heyecan verici kuantum nokta lazer ışığı filtre sağlar. Avantajlı bir feBu yöntemin çalıçtırdıgınızda çoğu araştırmacı için erişilebilir standart spektroskopi kurulumları, içine yalındır bütünleşmesidir.

şekillerde sunulan sonuçlar PL ölçüm yardımcı olmak için fonon kullanarak yüksek çözünürlüklü yeteneklerini göstermektedir. Şema (Şekil 2) uyarı ve tespit her iki kenar geçiş filtreleri hariç, deney düzeneği polarizasyon kontrol isteğe ilavesiyle, standart spektroskopi kurulum kalır göstermektedir. Tek ve üçlü spektrometre (Şekil. 3) ile karşılaştırma çözünürlük fonon destekli yönteminin büyük gelişme canlandı...

Watch this Scientific Journal Video about High Resolution Phonon-assisted Quasi-resonance Fluorescence Spectroscopy at JoVE.com

High Resolution Phonon-assisted Quasi-resonance Fluorescence Spectroscopy

The manuscript describes a method of phonon-assisted quasi-resonant fluorescence spectroscopy that incorporates both laser-limited resolution and photoluminescence (PL) spectroscopy. This method utilizes optical phonons to provide linewidth-limited resolution spectra of atom-like semiconductor structures in the energy domain. The method is also easily realized with a single spectrometer optical spectroscopy setup.

Yüksek Çözünürlüklü Fonon destekli Yarı-rezonans Floresans Spektroskopisi

High resolution optical spectroscopy methods are demanding in terms of either technology, equipment, complexity, time or a combination of these. Here we ...

high-resolution-phonon-assisted-quasi-resonance-fluorescence

Research

JoVE Journal

Engineering

7.4K Görüntüleme.  University of California, Merced. The manuscript describes a method of phonon-assisted quasi-resonant fluorescence spectroscopy that incorporates both laser-limited resolution and photoluminescence (PL) spectroscopy. This method utilizes optical phonons to provide linewidth-limited resolution spectra of atom-like semiconductor structures in the energy domain. The method is also easily realized with a single spectrometer optical spectroscopy setup. 

Video: High Resolution Phonon-assisted Quasi-resonance Fluorescence Spectroscopy

High-resolution, High-speed, Three-dimensional Video Imaging with Digital Fringe Projection Techniques

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses triangulation between matching points in two views of the same scene at different angles to compute depth.&#160;However, unlike a stereo-based method, DFP uses a digital video projector to replace one of the cameras1. The projector rapidly projects a known sinusoidal pattern onto the subject, and the surface of the subject distorts these patterns in the camera&#8217;s field of view. Three distorted patterns (fringe images) from the camera can be used to compute the depth using triangulation.
Unlike other 3D measurement methods, DFP techniques lead to systems that tend to be faster, lower in equipment cost, more flexible, and easier to develop.&#160;DFP systems can also achieve the same measurement resolution as the camera.&#160;For this reason, DFP and other digital structured light techniques have recently been the focus of intense research (as summarized in1-5). Taking advantage of DFP, the graphics processing unit, and optimized algorithms, we have developed a system capable of 30&#160;Hz 3D video data acquisition, reconstruction, and display for over 300,000 measurement points per frame6,7.&#160;Binary defocusing DFP methods can achieve even greater speeds8.
Diverse applications can benefit from DFP techniques. Our collaborators have used our systems for facial function analysis9, facial animation10, cardiac mechanics studies11, and fluid surface measurements, but many other potential applications exist.&#160;This video will teach the fundamentals of DFP techniques and illustrate the design and operation of a binary defocusing DFP system.

This video describes the fundamentals of digital fringe projection techniques, which provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;It also demonstrates the design and operation of a high-speed binary defocusing system based on these techniques.

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses ...

Mühendislik

Construction of a High Resolution Microscope with Conventional and Holographic Optical Trapping Capabilities

High resolution microscope systems with optical traps allow for precise manipulation of various refractive objects, such as dielectric beads 1 or cellular organelles 2,3, as well as for high spatial and temporal resolution readout of their position relative to the center of the trap. The system described herein has one such "traditional" trap operating at 980 nm. It additionally provides a second optical trapping system that uses a commercially available holographic package to simultaneously create and manipulate complex trapping patterns in the field of view of the microscope 4,5 at a wavelength of 1,064 nm. The combination of the two systems allows for the manipulation of multiple refractive objects at the same time while simultaneously conducting high speed and high resolution measurements of motion and force production at nanometer and piconewton scale.

The system described herein employs a traditional optical trap as well as an independent holographic optical trapping line, capable of creating and manipulating multiple traps. This allows for the creation of complex geometric arrangements of refractive particles while also permitting simultaneous high-speed, high-resolution measurements of the activity of biological enzymes.

Geleneksel ve Holografik Optik Yakalama Yetenekleri ile bir Yüksek Çözünürlüklü Mikroskop İnşaatı

High resolution microscope systems with optical traps allow for precise manipulation of various refractive objects, such as dielectric beads 1 or cellular ...

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

Aşırı basınç ve Sıcaklıklarda sentezi ve mikrodifraksiyon

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Scanning-probe Single-electron Capacitance Spectroscopy

The integration of low-temperature scanning-probe techniques and single-electron capacitance spectroscopy represents a powerful tool to study the electronic quantum structure of small systems - including individual atomic dopants in semiconductors. Here we present a capacitance-based method, known as Subsurface Charge Accumulation (SCA) imaging, which is capable of resolving single-electron charging while achieving sufficient spatial resolution to image individual atomic dopants. The use of a capacitance technique enables observation of subsurface features, such as dopants buried many nanometers beneath the surface of a semiconductor material1,2,3. In principle, this technique can be applied to any system to resolve electron motion below an insulating surface.
As in other electric-field-sensitive scanned-probe techniques4, the lateral spatial resolution of the measurement depends in part on the radius of curvature of the probe tip. Using tips with a small radius of curvature can enable spatial resolution of a few tens of nanometers. This fine spatial resolution allows investigations of small numbers (down to one) of subsurface dopants1,2. The charge resolution depends greatly on the sensitivity of the charge detection circuitry; using high electron mobility transistors (HEMT) in such circuits at cryogenic temperatures enables a sensitivity of approximately 0.01 electrons/Hz&frac12; at 0.3 K 5.

Scanning-probe single-electron capacitance spectroscopy facilitates the study of single-electron motion in localized subsurface regions. A sensitive charge-detection circuit is incorporated into a cryogenic scanning probe microscope to investigate small systems of dopant atoms beneath the surface of semiconductor samples.

Tarama-prob Tek elektron Kapasite Spektroskopisi

The integration of low-temperature scanning-probe techniques and single-electron capacitance spectroscopy represents a powerful tool to study the ...

Quantum State Engineering of Light with Continuous-wave Optical Parametric Oscillators

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states are indeed the resources for implementing various protocols, ranging from enhanced metrology to quantum communication and computing. A variety of devices can be used to generate non-classical states, such as single emitters, light-matter interfaces or non-linear systems3. We focus here on the use of a continuous-wave optical parametric oscillator3,4. This system is based on a non-linear &#967;2 crystal inserted inside an optical cavity and it is now well-known as a very efficient source of non-classical light, such as single-mode or two-mode squeezed vacuum depending on the crystal phase matching. 
Squeezed vacuum is a Gaussian state as its quadrature distributions follow a Gaussian statistics. However, it has been shown that number of protocols require non-Gaussian states5. Generating directly such states is a difficult task and would require strong &#967;3 non-linearities. Another procedure, probabilistic but heralded, consists in using a measurement-induced non-linearity via a conditional preparation technique operated on Gaussian states. Here, we detail this generation protocol for two non-Gaussian states, the single-photon state and a superposition of coherent states, using two differently phase-matched parametric oscillators as primary resources. This technique enables achievement of a high fidelity with the targeted state and generation of the state in a well-controlled spatiotemporal mode.

We describe the reliable generation of non-Gaussian states of traveling optical fields, including single-photon states and coherent state superpositions, using a conditional preparation method operated on the non-classical light emitted by optical parametric oscillators. Type-I and type-II phase-matched oscillators are considered and common procedures, such as the required frequency filtering or the high-efficiency quantum state characterization by homodyning, are detailed.

Sürekli dalga Optik Parametrik Osilatörler ile Işığın kuantum Devlet Mühendislik

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states ...

Free-form Light Actuators &#8212; Fabrication and Control of Actuation in Microscopic Scale

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted researchers&#39; attention in many fields. Most of the studies focused on macroscopic LCE structures (films, fibers) and their miniaturization is still in its infancy. Recently developed lithography techniques, e.g., mask exposure and replica molding, only allow for creating 2D structures on LCE thin films. Direct laser writing (DLW) opens access to truly 3D fabrication in the microscopic scale. However, controlling the actuation topology and dynamics at the same length scale remains a challenge.
In this paper we report on a method to control the liquid crystal (LC) molecular alignment in the LCE microstructures of arbitrary three-dimensional shape. This was made possible by a combination of direct laser writing for both the LCE structures as well as for micrograting patterns inducing local LC alignment. Several types of grating patterns were used to introduce different LC alignments, which can be subsequently patterned into the LCE structures. This protocol allows one to obtain LCE microstructures with engineered alignments able to perform multiple opto-mechanical actuation, thus being capable of multiple functionalities. Applications can be foreseen in the fields of tunable photonics, micro-robotics, lab-on-chip technology and others.

Here, we fabricate 3D polymeric micro/nano structures in which both the shape and the molecular alignment can be engineered with nanometer scale accuracy by the use of direct laser writing. Light induced deformation of several types of liquid crystalline elastomer microstructures can be controlled in the microscopic scale.

Serbest biçimli Işık Aktüatörler - Mikroskobik Ölçeğinde imalat ve çalıştırma Kontrolü

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted ...

High-resolution Thermal Micro-imaging Using Europium Chelate Luminescent Coatings

Micro-electronic devices often undergo significant self-heating when biased to their typical operating conditions. This paper describes a convenient optical micro-imaging technique which can be used to map and quantify such behavior. Europium thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) has a 612 nm luminescence line whose activation efficiency drops strongly with increasing temperature, due to T-dependent interactions between the Eu3+ ion and the organic chelating compound. This material may be readily coated on to a sample surface by thermal sublimation in vacuum. When the coating is excited with ultraviolet light (337 nm) an optical micro-image of the 612 nm luminescent response can be converted directly into a map of the sample surface temperature. This technique offers spatial resolution limited only by the microscope optics (about 1 micron) and time resolution limited by the speed of the camera employed. It offers the additional advantages of only requiring comparatively simple and non-specialized equipment, and giving a quantitative probe of sample temperature.

Europium thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) has an optical luminescence line at 612 nm, whose activation efficiency decreases strongly with temperature. If a sample coated with a thin film of this material is micro-imaged, the 612 nm luminescent response intensity may be converted into a direct map of sample surface temperature.

Öropiyum Şelat Lüminesans Kaplamaları Kullanma yüksek çözünürlüklü Termal Mikro görüntüleme

Micro-electronic devices often undergo significant self-heating when biased to their typical operating conditions. This paper describes a convenient ...

Fiber Optic Distributed Sensors for High-resolution Temperature Field Mapping

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists chiefly of velocity and temperature readings, both ideally having high spatial and temporal resolution to facilitate rigorous code validation. While high resolution velocity data is readily obtained through optical measurement techniques such as particle image velocimetry, it has proven difficult to obtain temperature data with similar resolution. Traditional sensors such as thermocouples cannot fill this role, but the recent development of distributed sensing based on Rayleigh scattering and swept-wave interferometry offers resolution suitable for CFD code validation work. Thousands of temperature measurements can be generated along a single thin optical fiber at hundreds of Hertz. Sensors function over large temperature ranges and within opaque fluids where optical techniques are unsuitable. But this type of sensor is sensitive to strain and humidity as well as temperature and so accuracy is affected by handling, vibration, and shifts in relative humidity. Such behavior is quite unlike traditional sensors and so unconventional installation and operating procedures are necessary to ensure accurate measurements. This paper demonstrates implementation of a Rayleigh scattering-type distributed temperature sensor in a thermal mixing experiment involving two air jets at 25 and 45 &#176;C. We present criteria to guide selection of optical fiber for the sensor and describe installation setup for a jet mixing experiment. We illustrate sensor baselining, which links readings to an absolute temperature standard, and discuss practical issues such as errors due to flow-induced vibration. This material can aid those interested in temperature measurements having high data density and bandwidth for fluid dynamics experiments and similar applications. We highlight pitfalls specific to these sensors for consideration in experiment design and operation.

We demonstrate use of a fiber optic distributed sensor for mapping the temperature field of mixing air jets. The Rayleigh scattering-based sensor generates thousands of data points along a single fiber to provide exceptional spatial resolution that is unattainable with traditional sensors such as thermocouples.

Yüksek çözünürlüklü Sıcaklık Alan Haritalama için Fiber Optik Sensörler Dağıtılmış

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists ...

Applying X-ray Imaging Crystal Spectroscopy for Use as a High Temperature Plasma Diagnostic

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line intensity ratios. By using a Johann spectrometer viewing the plasma, it is possible to construct profiles of plasma parameters such as density, temperature, and velocity with good spatial and time resolution. However, benchmarking atomic code modeling of X-ray spectra obtained from well-diagnosed laboratory plasmas is important to justify use of such spectra to determine plasma parameters when other independent diagnostics are not available. This manuscript presents the operation of the High Resolution X-ray Crystal Imaging Spectrometer with Spatial Resolution (HIREXSR), a high wavelength resolution spatially imaging X-ray spectrometer used to view hydrogen- and helium-like ions of medium atomic number elements in a tokamak plasma. In addition, this manuscript covers a laser blow-off system that can introduce such ions to the plasma with precise timing to allow for perturbative studies of transport in the plasma.

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas. This manuscript presents the operation of a high wavelength resolution spatially imaging X-ray spectrometer used to view hydrogen- and helium-like ions of medium atomic number elements in a tokamak plasma.

Yüksek Sıcaklık Plazma Tanı olarak Kullanım için X-ışını Görüntüleme Kristal Spektroskopisi Uygulanması

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line ...

Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a high-precision chloride profile. Firstly, paste specimens are molded, cured, and exposed to cyclic wet-dry conditions. Then, powder samples at different specimen depths are grinded when the exposure age is reached. Finally, the water-soluble chloride content is detected using a silver nitrate titration method, and chloride profiles are plotted. The key to improving the accuracy of the chloride distribution along the depth is to exclude the error in the powderization, which is the most critical step for testing the distribution of chloride. Based on the above concept, the grinding method in this protocol can be used to grind powder samples automatically layer by layer from the surface inward, and it should be noted that a very thin grinding thickness (less than 0.5 mm) with a minimum error less than 0.04 mm can be obtained. The chloride profile obtained by this method better reflects the chloride distribution in specimens, which helps researchers to capture the distribution features that are often overlooked. Furthermore, this method can be applied to studies in the field of cement-based materials, which require high chloride distribution accuracy.

A protocol for obtaining a water-soluble chloride profile by using a high precision milling method is presented.

Çimento hamuru suda çözünebilir klorür dağılımı bir yüksek-tamlık şekilde tespit

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a ...