Οπτικός έλεγχος στη νανοκλίμακα και εφαρμογές στην κβαντική τεχνολογία
Loading...
Date
2023-10-27
Authors
Δομένικου, Ναταλία
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Ένας σχετικά νέος τομέας ενεργού έρευνας που συνδυάζει την κβαντική οπτική, τη νανοφωτονική και την κβαντική τεχνολογία ασχολείται με τον οπτικό έλεγχο ιδιοτήτων σύνθετων φωτονικών δομών και κβαντικών συστημάτων. Επίσης, το πεδίο της πλασμονικής νανοδομής έχει προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον τις τελευταίες δεκαετίες λόγω της ικανότητάς του να περιορίζει έντονα το φως στην επιφάνειά του. Έτσι, μας επιτρέπει να επιτύχουμε ισχυρές αλληλεπιδράσεις φωτός-ύλης μεταξύ του κβαντικού εκπομπού και του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου όταν ο κβαντικός εκπομπός τοποθετείται σε κατάλληλη απόσταση από την επιφάνεια της πλασμονικής νανοδομής. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετάμε την οπτικά ελεγχόμενη μεταφορά πληθυσμού σε μια ημιαγώγιμη κβαντική τελεία η οποία βρίσκεται κοντά σε πλασμονική νανοδομή με την μεθοδολογία εξαναγκασμένης αδιαβατικής μεταφοράς Raman (Stimulated Raman Adiabatic Passage-STIRAP), αλλά και μεθόδους συντόμευσης στην αδιαβατικότητα. Επιπλέον, μελετάμε τις μη-γραμμικές οπτικές ιδιότητες για ένα υβριδικό σύστημα που αποτελείται από συγκεκριμένα πολικά μόρια και μια πλασμονική νανοδομή, τα οποία αλληλεπιδρούν με ένα ή δύο πεδία laser. Διερευνούμε το φάσμα απορρόφησης και διασποράς, το μη γραμμικό οπτικό φαινόμενο δεύτερης τάξης της μη γραμμικής οπτικής ανόρθωσης (Nonlinear Optical Rectification-NOR) και το φαινόμενο ανάμειξης τεσσάρων κυμάτων (Four-Wave Mixing-FWM) μεταβάλλοντας ορισμένες παραμέτρους του υβριδικού συστήματος. Τέλος, εξετάζουμε την οπτικά ελεγχόμενη μεταφορά ενέργειας υψηλής απόδοσης μεταξύ ενός μορίου δότη και ενός μορίου δέκτη όταν τα μόρια βρίσκονται κοντά σε νανοδίσκο MoS2 με μη μηδενική διάχυση δότη και ρυθμό διαχωρισμού φορτίου δέκτη. Τα αποτελέσματα της διατριβής θα είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για τη δημιουργία νέων φωτονικών συσκευών αλλά και για μελλοντικές κβαντικές τεχνολογίες.
Description
Keywords
Πλασμονική νανοδομή, Νανοδομή διχαλκγενίδιων μεταβατικών μετάλλων, Μοριακό σύμπλεγμα ψευδαργύρου φθαλοκυανίνης, Μέθοδος STIRAP, Συντομεύσεις STIRAP, Μη γραμμική οπτική ανόρθωση, Οπτική απόκριση pump probe, Μίξη τεσσάρων κυμάτων, Σύμφωνη μέθοδος μεταφοράς ενέργειας