論文の概要: Bright nonblinking photoluminescence with blinking lifetime from a nanocavity-coupled quantum dot

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.11560v1
• Date: Mon, 20 Nov 2023 06:42:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-21 19:39:29.317160
• Title: Bright nonblinking photoluminescence with blinking lifetime from a nanocavity-coupled quantum dot
• Title（参考訳）: ナノキャビティ結合量子ドットからの点滅寿命を持つ光発光
• Authors: Zhiyuan Wang, Jianwei Tang, Jiahao Han, Juan Xia, Tianzi Ma, Xue-Wen Chen
• Abstract要約: 結合系が点滅寿命を持つ非点滅発光を示すのはこれが初めてである。 我々は1つのQDから1秒間に最大1700万個の検出された光子の超明度発光を実証した。 この研究は、超明るいノンリンクQDを達成するという目標に新たな光を当て、様々なQDベースのアプリケーションに恩恵をもたらす可能性がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.65114744363048
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Colloidal semiconductor quantum dots (QDs) are excellent luminescent nanomaterials for a broad range of optoelectronic applications. Their photoluminescence blinking, however, hinders their practical use in many aspects. It has been shown that coupling QDs to plasmonic nanostructures may provide a viable way to suppress blinking. Nevertheless, the underlying mechanism of blinking suppression remains unclear and debated. Here, by deterministically coupling a single QD to a plasmonic nanocavity, we clarify the mechanism of blinking suppression, and demonstrate unprecedentedly bright emission from a single colloidal QD. In particular, we report for the first time that the coupled system exhibits nonblinking photoluminescence with blinking lifetime, which shows that the elimination of photoluminescence blinking originates from enhanced quantum yield of the charged states. We identify that the radiative decay rate is boosted from (48 ns)-1 to (0.7 ns)-1, which outcompetes Auger processes and enables similar quantum yields for charged and neutral excitons. Moreover, we demonstrate ultrabright photoluminescence of up to 17 million detected photons per second from a single QD. This work sheds new light on the goal of achieving ultrabright nonblinking QDs and may benefit a variety of QD-based applications.
• Abstract（参考訳）: コロイド半導体量子ドット(英語版)(QD)は幅広い光電子応用に優れた発光ナノ材料である。 しかし、フォトルミネッセンスによる点滅は、多くの面でその実用性を妨げている。 プラズモンナノ構造とQDを結合させることで、点滅を抑制することが可能であることが示されている。 それでも、点滅抑制のメカニズムは不明確で議論されている。 ここでは, 単一QDをプラズモンナノキャビティに決定的に結合させることにより, 点滅抑制機構を明らかにし, 単一コロイドQDからの前例のない発光を示す。 特に、結合系が点滅寿命とともに非点滅発光を示すことを初めて報告し、点滅発光の除去は帯電状態の量子収率の増大によるものであることを示す。 放射崩壊速度は(48 ns)-1 から (0.7 ns)-1 に上昇し、オージェ過程に匹敵し、荷電励起子や中性励起子に対して同様の量子収率が得られる。 さらに、1つのqdから最大1700万光子を検出できる超高輝度光発光を示す。 この研究は、超bright非blinking qdを達成するという目標に新しい光を当て、様々なqdベースのアプリケーションに役立つかもしれない。

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