Dipole Plasmon Mode in Nanosize Semiconductor Core–Shell Quantum Dots with a Type II Heterojunction

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Excited states of nanosize two-component semiconductor core–shell crystals with a type II heterojunction are analyzed. It is demonstrated that the dipole plasmon resonance dominates in their photoabsorption spectra. It is found that the variation of the potential barrier height between the core and the shell in a comparatively narrow range leads to a fundamental change in the form of the collective mode from the surface plasmon resonance typical of the photoabsorption spectra of conducting nanosize particles to the rotational plasmon mode, for which only angular degrees of freedom are excited.

作者简介

A. Ipatov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University; Alferov Academic University

编辑信件的主要联系方式.
Email: andrei_ipatov@mail.ru
195251, St. Petersburg, Russia; 194021, St. Petersburg, Russia

参考

  1. В.В.Климов, Наноплазмоника, Москва, Физматлит (2009).
  2. Quantum Plasmonics, ed. by S. I. Bozhevolniy et al., Springer International Publishing, Switzeland (2016).
  3. Plasmonics. From Basics to Advanced Topics, ed. by S. Enoch, N. Bonod, Springer Series in Optical Sciences 167, Berlin, Springer Verlag (2012).
  4. M. S. Tame, K. R. McEnery, S. K. Ozdemir et al., Nature Physics 9, 329 (2013).
  5. J. A. Scholl, A. L. Koh, and J. A. Dionne, Nature 483, 421 (2012).
  6. M. Brack, Rev. Mod. Phys. 65, 667 (1993).
  7. M. Harb, F. Rabilloud, D. Simon et al., J. Chem. Phys. 129, 194108 (2008).
  8. F. Xuan and C. Guet, Phys. Rev. A 94, 043415 (2016).
  9. U. Kreibig and M. Vollmer, Optical Properties of Metallic Clusters, Springer Series in Materials Science 65, Berlin, Springer Verlag (1995).
  10. U. Kreibig and P. Zacharias, Z. Physic 231, 128 (1970).
  11. I. Kriegel, F. Scotognella, and L. Mannaa, Physics Reports 674, 1 (2017).
  12. Nanocrystal Quantum Dots, ed. by V. I. Klimov, CRC press (2010).
  13. R. C. Monreal, T. J. Antosiewicz, and S. P. Appel, New J. of Physics 15, 083044 (2013).
  14. F. Scotognella, G. Della Valle, A. R. S. Kandada et al., Eur. Phys. J. B 86, 154 (2013).
  15. Y. Xie, L. Carbone, C. Nobile et al., ACS Nano 7, 7352 (2013).
  16. A. L. Routzahn, S. L. White, L.-K. Fong et al., Isr. J. Chem. 52, 983 (2012).
  17. J. M. Luther, P. K. Jain, and T. Ewers et al., Nature Materials 10, 361 (2011).
  18. J. A. Faucheaux, A. L. D. Stanton, and P. K. Jain, J. Phys. Chem. Lett. 5, 976 (2014).
  19. S. D. Lounis, E. L.Runnerstrom, A. Bergerud et al., J. Am. Chem. Soc. 136, 7110 (2014).
  20. T. O. Cheche, V. Barna, and I. Stamatin, J. of Optoelectronics and Advanced Materials 15, 615 (2013).
  21. M. A. El-Sayed, Acc. Chem. Res. 37, 326 (2004).
  22. S.-W. Hsu, K. On, and A. T. Rao, J. Amer. Chem. Soc. 133, 19072 (2011).
  23. X. Liu and M. T. Swihart, Chem. Soc. Rev. 43, 3908 (2014).
  24. G. Garcia, R. Buonsanti, E. L.Runnerstrom et al., Nano Lett. 11, 4415 (2011).
  25. M. Kanehara, H. Koike, T. Yoshinaga, and T. Teranishi, J. Am. Chem. Soc. 131, 17736 (2009).
  26. D. J. Rowe, J. S. Jeong, K. A. Mkhoyan, and U. R. Kortshage, Nano Lett. 13, 1317 (2013).
  27. Zh. Sun and B. Zhao, Appl. Phys. Lett. 91, 221106 (2007).
  28. H. Zhang, V. Kulkarni, E. Prodan et al., J. Phys. Chem. C 118, 16035 (2014).
  29. A. M. Schimpf, N. Thakkar, C. E. Gunthardt et al., ACS Nano, 8, 1065 (2014).
  30. A. M. Schimpf, C. E. Gunthardt, J. D. Rinehart et al., J. Am. Chem. Soc. 135, 16569 (2013).
  31. L. G. Gerchikov, C. Guet, and A. N. Ipatov, Phys. Rev. A 66, 053202 (2002).
  32. A. N. Ipatov, L. G. Gerchikov, and C. Guet, J.Comp. Mat. Sci. 35, 347 (2006).
  33. A. N. Ipatov, L. G. Gerchikov, and C. Guet, Nanoscale Res. Lett. 13, 297 (2018).
  34. Л.Г.Герчиков, А.Н.Ипатов, ЖЭТФ 159, 1047 (2021).
  35. R. Kostic', and D. Stojanovic', J. of Optoelectronics and Advanced Materials 6, 121 (2012).
  36. А.В.Федоров, И.Д.Рухленко, А.В.Баранов, С.Ю.Кручинин, Оптические свойства полупроводниковых квантовых точек, Наука, Санкт-Петербург (2011).
  37. А.И.Гусев, Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии, Физматлит, Москва (2009).
  38. S. V. Gaponenko, Optical properties of semiconductor nanocrystals, Cambridge University Press, Cambridge (1998).
  39. Core/Shell Quantum Dots. Synthesis, Properties and Devices, ed. by X. Tong and Z. M. Wand, Lecture Notes in Nanoscale Science and Technology (book series) 28, Springer (2020).
  40. V. I. Klimov et al., Nature 447, 441 (2007).
  41. D. Vasudevan, R. R. Gaddam, A. Trinchi, and U. Cole, J. of Alloys and Compounds 636, 395 (2015).
  42. Q. Q. Dou et al., Scienti c Reports 5, 8252 (2015).
  43. R. A. Loukanov et al., Colloids Surf. A. 245, 9 (2004).
  44. Nanomaterials for the Life, Vol.6, Semiconductor nanomaterials, ed. by Ch. Kumar, Wiley-VCH Verlag Gmbh, Weinheim (2010).
  45. S. Kim, B. Fisher, H.-J. Eisler, and M. Bawendi, J. Am. Chem. Soc. 125, 11467 (2003).
  46. M. Tytus et al., J. of Physics: Conference Series 104, 012011 (2008).
  47. F. Iikawa et al., Brazilian J. of Physics, 34, 555 (2004).
  48. Y. Shoji, R. Tamaki, and Y. Okada, AIP Advances 7, 065305 (2017).
  49. Clusters of Atoms and Molecules, ed. by H. Haberland, Vol. I, II, Springer Series in Chemical Physics, Vol. 52, 56, Berlin, Springer (1994).
  50. W. A. de Heer, Rev. Mod. Phys. 65, 611 (1993).
  51. C. R. C. Wang, S. Pollack, D. Cameron, and M. M. Kappes, J. Chem. Phys. 93, 3787 (1993).
  52. C. Guet and W. R. Johnson, Phys. Rev. B 45, 11283 (1992).
  53. B. Palpant, B. Pr'evel, J. Lerm'e et al., Phys. Rev. B 57, 1963 (1998).
  54. А.Н. Ипатов, В.К. Иванов, Р.Г. Полозков ЖЭТФ 144, 727 (2013).
  55. А.Н. Ипатов, Л.Г. Герчиков, ЖЭТФ 145, 108 (2014).
  56. Ipatov A. N., Ivanov V. K., and Polozkov R. G. The European Phys. J. D 68, 249 (2014).
  57. Ipatov A. N. and Gerchikov L. G., J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 47, 185101 (2014).
  58. Л.Г. Герчиков, А.Н. Ипатов, ЖЭТФ 146, 1014 (2014).
  59. A. Ipatov, L. Gerchikov, and J. Christiano, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures 92, 7 (2017).
  60. D. Bimberg, M. Grundmann, and N. N. Ledentsov, Quantum Dot Heterostructures, John Wiley and Sons (1999).
  61. T. Shelawati, M. S. Nurisya, A. Mazliana et al., Superlattices and Microstructures 131, 95 (2019).
  62. G. Mie, Ann. Phys. 25, 377 (1908).
  63. G. F. Bertsch, R. A. Brorlia, Oscillations in Finite Quantum Systems, Cambridge University press, UK (1994).
  64. Электронно-дырочные капли в полупроводниках, под ред. Л.В.Келдыша и К.Д.Джеффриса, Наука, Москва (1988).
  65. Ll. Serra, F. Garcias, J. Navarro et al., Phys. Rev. B 46, 9369 (1992).
  66. D. A. Varshalovich, A. N. Moscalev, and U. K. Khersonskii, Quantum Theory of Angular Momentum, World Scienti c, Singapore (1988).
  67. M. Ya. Amusia and L. V. Chernysheva, Computation of Atomic Processes, IOP Publishing Ltd (1997).
  68. R. Dreizler and E. Gross, Density Functional Theory, Plenum Press, New York (1995).
  69. И.И.Собельман, Введение в теорию атомных спектров, Наука, Москва (1977).
  70. T. Ihn, Semiconductor Nanostructures: Quantum States and Electronic Transport, Oxford University Press (2010).
  71. F. Rossi, Theory of Semiconductor Quantum Devices: Microscopic Modeling and Simulation Strategies, Springer Science and Business Media, NY (2011).
  72. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Quantum Mechanics, Pergamon Press (1977).
  73. C. de Boor, A Practical Guide to Splines, Springer Verlag, New York (1978).
  74. J. Sapirstein and W. R. Johnson, J. Phys. B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 29, 5213 (1996).
  75. W. E. Ormand, J. M. Pacheco, S. Sanguinetti et al., Z. Phys. D 24 401 (1992).
  76. G. F. Bertsch and D. Tomanek, Phys. Rev. B 40, 2749 (1989).
  77. J. M. Pacheco and R. A. Broglia, Phys. Rev. Lett. 62, 400 (1989).
  78. J. M. Pacheco and W. D. Sch¨one, Phys. Rev. Lett. 79, 4986 (1997).
  79. F. Della Salla, R. Rousseau, A. G¨orling, and D. Marx, Phys. Rev. Lett. 92, 183401.1 (2004).
  80. C. Yannouleas and R. A. Broglia, Ann. Phys. (NY) 217, 105 (1991).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».