Квантум-дот (вопрос профана)

[Leonid_V]

Господа, у нас в биомедицине, стали использовать эти самые квантум-доты. Как эта штука работает ... моих мозгов не хватило понять до самой до глубины (верхи ухватили и то ладно).
Но вот одного не понимаю. Можно там слегка подкрутить квантовые гаечки (хотя бы на бумаге, в теории), чтоб она поглощала много квантов инфра-красных а выдавала кванты уже с энергией электрона? Она ведь сейчас поглощает красный свет, выдавая голубой. Почему нельзя «слегка» расширить диапазон?

[NanoKaktus]

Господа, у нас в биомедицине, стали использовать эти самые квантум-доты. Как эта штука работает ... моих мозгов не хватило понять до самой до глубины (верхи ухватили и то ладно).
Но вот одного не понимаю. Можно там слегка подкрутить квантовые гаечки (хотя бы на бумаге, в теории), чтоб она поглощала много квантов инфра-красных а выдавала кванты уже с энергией электрона? Она ведь сейчас поглощает красный свет, выдавая голубой. Почему нельзя «слегка» расширить диапазон?

Не совсем понятно что вы имеете ввиду "поглощала много квантов инфра-красных а выдавала кванты уже с энергией электрона"? "Энергия электнона" имеется ввиду электнон-вольты что-ли? Тогда "инфракрасный квант" уже может имеет энергию больше одного электронвольта (1eV = 1240 nm). Если вы имеете ввиду один "инфракрасный квант" инициировал межфазный перенов электнора, то это уже тоже есть... А может быть вы имеете ввиду up-conversion? То есть поглощать несколько фотонов с меньшей энергией, а излучать один с большей энергией, то это еще толком хорошо делать никто не умеет (и врятли научится). Точнее квантовый выход такого процесса ну ОоооОоочень маленький, по понятным причинам. Это практически используется только так где можно забить на маленький выход (например в лазерах).

[OtecFedor]

Те quantum dots что я видел и те что все время показывают на конференциях (баночки с разноцвентнои жидкостью в ультрафиолете) работают на down-conversion. Там возбуждаются екситоны которые за счет confinement имеют разную енергию (blue shift) отсуда цвет. Про up-conversion quantum dots не слышал.

[Leonid_V]

То есть поглощать несколько фотонов с меньшей энергией, а излучать один с большей энергией, то это еще толком хорошо делать никто не умеет (и врятли научится).

Да именно это.
QD поглощают любой свет, а выдают только тот на который заточены.
Кроме того любой флюорофор может поглотить одновременно два фотона красных а выдать один голубой. И даже три проглотить - один выдать. Так что несколько с меньшей в один с большей это сплошь и рядом. Мультифотонная флюоресцентная микроскопия на этом стоит и без всяких QD. Но там нужна именно одновременность поглощения.

[NanoKaktus]

То есть поглощать несколько фотонов с меньшей энергией, а излучать один с большей энергией, то это еще толком хорошо делать никто не умеет (и врятли научится).

Да именно это.
QD поглощают любой свет, а выдают только тот на который заточены.

Это не совсем так. Любой свет, длина волны которого короче ширины запрещенной зоны. Как уже заметили все эти QD это downconverterы

Кроме того любой флюорофор может поглотить одновременно два фотона красных а выдать один голубой. И даже три проглотить - один выдать. Так что несколько с меньшей в один с большей это сплошь и рядом. Мультифотонная флюоресцентная микроскопия на этом стоит и без всяких QD. Но там нужна именно одновременность поглощения.

То про что вы говорите это up-conversion и на полупроводниках по идее не должна работать если только мы не говорим про возбуждение света в примесные уровни, концентрация которых ограничена.

Если говорить про мультифотонные переходы то вероятность таких переходов очень мала и практически не часто используется. Ради интереса посчитайте вероятность того что на одной QD "одновременно" (то есть за время поглощения 10^-15 сек) поглотятся два фотона. И какая интенсивность падающего света должна быть.

А вообще ответ на ваш вопрос зависит от того для чего вы этим интересуетесь.... если для запасания солнечной энергии, то ИМХО не сильно практично. Если для других целей где потери не важны, то может и имеет смысл.

[Leonid_V]

А вообще ответ на ваш вопрос зависит от того для чего вы этим интересуетесь.... если для запасания солнечной энергии,

Вопрос сугубодосужий.
Просто любопытно из этих QD может вырасти какая-нибудь «бытовая» термоэлектрика или нет.

[NanoKaktus]

Она ведь сейчас поглощает красный свет, выдавая голубой. Почему нельзя «слегка» расширить диапазон?

Возвращаясь к первому вопросу. Т.е. вы хотите поглощать красный а излучать короче голубого? Ултрафиолет чтоли. Ну хорошо допустим. Если вы говорите про n-фотоный переход, то скорее всего интенсивность излучения будет завизить от мощьности возбуждения в n-ой степени.... Наверно это можно увидеть, но возбуждать придется мощьностью не меньше 1 го энштейна в секунду . Может тогда пару фотонов увидите

[KP580BE51]

Это с помощью этих штук лазерный телевизор стал возможен? - Поглощает инфракрасный, и излучает красный, синий или зеленый?

[Dmitry67]

век живи век учись
про up conversion слышу первый раз
про down conversion слышу часто на physicforums при обсуждении quantum erasers и проч

[NanoKaktus]

век живи век учись
про up conversion слышу первый раз
про down conversion слышу часто на physicforums при обсуждении quantum erasers и проч

Ну почему же? Вы разве Ramanовскую спестроскопию (спестроскопия комбинационного рассеяния) не проходили? Стокс, антистокс линии.... очень похожие вещи. Тоже есть виртуальные уровни... просто это тогда никто не называл up conversion

[NanoKaktus]

А вообще ответ на ваш вопрос зависит от того для чего вы этим интересуетесь.... если для запасания солнечной энергии,

Вопрос сугубодосужий.
Просто любопытно из этих QD может вырасти какая-нибудь «бытовая» термоэлектрика или нет.

IMHO маловероятно. Хотя если бы кто подобное продаблюдал с достаточно высокими квантовыми выходами (и при это не был шарлатаном), то это бы был настоящий прорыв То есть в лоб решение очень на аппетитное... но допускаю, что могут быть какие либо неизвестные механизмы, которые еще не открыты....