在单个量子点中研究超快事件的新技术

时间：2021-09-01 16:52:11 来源：

在刺激时，从量子点出现两个光子，给出关于量子点（QD）内的激发电荷的动态的详细信息。

探讨纳米级和飞秒水平在单粒子和飞秒水平的动态的能力仍然是多年来未受影响的梦。直到21世纪的黎明，纳米技术和羽毛科学逐渐合并在一起，并且完成了inpidulual量子点（QDS）和分子的第一超快显微镜。超速度显微镜研究完全依赖于检测纳米颗粒或单分子具有发光技术，这需要有效的发射器工作。然而，这种技术导致样本的劣化，以及在激发状态下产生关于系统动态的信息很小。只有近年来，努力寻找替代兼容技术，以研究纳米物体中的快速进程进入聚光灯。

现在，ICFO研究人员Lukasz Piatkowski，NicolòCalanto，GaëtanCalbris，Setirios Christodoulou，由ICFO教授在ICFO Niek F. Van Hulst与Iwan Mulls（比利时根特大学）合作，发表了一项题为“超快的学习”刺激单纳米晶体的发射显微镜，“他们报告了一种在疏近非荧光纳米物体中研究超快事件的技术。

在他们的学习中，他们才能通过光致发光来等待QD来自发地发光，而是使用了激光脉冲的复杂组合来促进兴趣的QDS进入激动的状态，然后迫使它们向下，回到地面状态首先：图像纯化QD和第二个：辨别出整个光圈内励磁电荷的演变。

Lukasz Piatkowski博士解释了为什么他们使用激光脉冲对来有效地映像QD的动态：“这就像把球投入一棵树;你抛出的越高，州越激烈。系统（光子）的第一激光脉冲将第一球（QD中的电荷）扔进树中。如果您使用的是光致发光技术，它就像你站在树下，你看不到树梢或冠内发生的事情。因此，如果球在其途中踩到中间分支等，那么，你将不知道球是否开始反弹，在哪里，何时，何时，何时，何时以及如何踩到某些东西，如果它陷入中间分支等等，那么为了看看第一个球发生了什么，您需要找到另一种技术，允许您查看树梢。我们使用的技术使我们能够将第二个球扔进树顶（与QD相互作用的第二激光脉冲）以使第一球倒在一起。在第一球之后越早或以后投掷第二球，更高或更晚，我们获取有关第一个球的信息和树的结构（球掉球的结构掉出来，地点，如何等等。）“。

在实验中，第一激光脉冲将inpidual QD带到激发状态。然后，每百来自飞秒，它们将第二激光脉冲射到QD上，使电荷降到地下，诱导重组和额外光子的发射。因此，对于它们射入系统的每个探测光子，它们返回两个双重光子。这些额外的光子允许作者不仅要映像QD，还可以精确地跟踪QD中兴奋电荷的演变，揭示了经过自发重组，刺激的重组和激发态的兴奋的电荷。

能够在纳米级追踪励磁电荷在纳米技术，光子学和光伏中具有基本重要性。该研究的结果证明，超快刺激的发射显微镜可用于通过荧光/光致发光技术否则无法检测到缺乏发烧颗粒中的超快方法。换句话说，这种研究允许成像并研究纳米粒子和结构的动态，而不需要外部荧光标记。

由于ICFO Niek Van Hulst备注的ICREA教授，“未来在超快速纳米制度成像技术领域的未来预期”预期的重大进展“。使用这种方法的第一次检测量子点已经出现了。我们现在的目的是将其扩展到分子和生物分子复合物，特别是光合成络合物。我们目前正在使用3和4个脉冲方案，以合并具有2D光谱的单个系统的受激发射和发光检测。

参考：LUKASZ Piatkowski，NicolòCalbris，GaëtanCalbris，Setirios Christodoulou，Iwan Multels和Niek F.Van Hulst，2019年12月6日，Science.doi，Science.doi：
10.1126 / science.aay1821.

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