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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/11133
Tipo: | Dissertação |
Título: | Estudo das propriedades ópticas não lineares de éxcitons em pontos quânticos |
Autor(es): | Bautista, Jessica Edith Quispe |
Primeiro Orientador: | Lima, Rodrigo de Paula Almeida |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Lyra, Marcelo Leite |
metadata.dc.contributor.referee1: | Caetano, Rodrigo André |
metadata.dc.contributor.referee2: | Dinamarca, Pedro Alejandro Orellana |
Resumo: | Nesta pesquisa, estudamos os efeitos do confinamento do éxciton na susceptibilidade óptica não linear de pontos quânticos unidimensionais. Usamos uma diagonalização numérica direta para obter as auto-energias e auto-funções do Hamiltoniano discretizado representando um par elétron-buraco confinado a um potencial semi-parabólico e interagindo um com o outro através do potencial de Coulomb. Aproximação de matriz de densidade e teoria de perturbação são utilizadas para calcular a susceptibilidade óptica não linear devido à geração de terceiro harmônico, assim como as correspondentes correções não lineares para o índice de refração e coeficiente de absorção. Estas quantidades são analisadas como função da relação entre o comprimento de confinamento L e o raio de Bohr excitônico a0. O potencial de Coulomb degrada a uniformidade dos espaçamentos entre os níveis de energia. Mostramos que este efeito promove o aparecimento de múltiplos picos de ressonância no espectro de geração de terceiro harmônico. No regime de confinamento fraco, β = L/a0 > 1, mostra-se que a susceptibilidade de terceira ordem decai como 1/β8 devido ao predomínio do caráter hidrogenoide dos auto-estados excitônicos. |
Abstract: | In this research, we study the effects of exciton confinement on the nonlinear optical susceptibility of one-dimensional quantum dots. We use a direct numerical diagonalization to obtain the eigenenergies and eigenfunctions of the discretized Hamiltonian representing an electron-hole pair confined by a semiparabolic potential and interacting with each other via a Coulomb potential. Density matrix approach and perturbation theory are used to compute the nonlinear optical susceptibilities due to third-harmonic generation, as well as the corresponding nonlinear corrections to the refractive index and absorption coefficient. These quantities are analyzed as a function of ratio between the confinement length L and the exciton Bohr radius a0. The Coulomb potential degrades the uniformity of the level spacings. We show that this effect promotes the emergence of multiple resonance peaks in the third-harmonic generation spectrum. In the weak confinement regime, β = L/a0 > 1, shown that the third-order susceptibility decays as 1/β8 due to the prevalence of the hydrogenoid character of the exciton eigenstates. |
Palavras-chave: | Pontos quânticos Teoria dos éxcitons Propriedades ópticas não lineares Geração de terceiro harmônico Índice de refração não linear Coeficiente de absorção não linear Quantum dots Excitons Nonlinear optical properties Third harmonic generation Nonlinear refractive index Nonlinear absorption coefficient |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Física |
Citação: | BAUTISTA, Jessica Edith Quispe. Estudo das propriedades ópticas não lineares de éxcitons em pontos quânticos. 2023. 88 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2013. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/11133 |
Data do documento: | 8-mar-2013 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF |
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