Spontaneous emission in nanofibers doped with an ensemble of quantum dots and quantum emitters
Notice bibliographique
Résumé
We studied the effect of the spontaneous emission on the photoluminescence (PL) of photonic nanofibers doped with an ensemble of quantum dots (QDs) and quantum emitters. Quantum emitters can be molecular dyes or DNA molecules. Bound photonic states of the nanofiber hybrid are calculated using the transfer-matrix method based on the Maxwell equations. It is shown that the number of bound states in the nanofiber hybrid depends on the size and shape of the nanofiber along with the concentration of quantum dots and quantum emitters including their dielectric constants. The bound photon electric field induces dipoles in quantum dots and quantum emitters, and they interact with each other via the dipole-dipole interaction (DDI). We found that excited excitons decay spontaneously due to the interaction between excitons and the DDI field. It is found that the decay linewidth is enhanced when the bound photon energy is close to the exciton energy. On the other hand, we predicted that in the weak DDI coupling limit and when the bound photon energy is far away from the exciton energy the decay linewidths are suppressed (quenched). An analytical expression of the photoluminescence is found using the density-matrix method in the presence of the DDI coupling. We have predicted that in the strong DDI coupling limit the peak in the photoluminescence spectrum splits into two peaks when the bound photon energy is far away from the exciton energy. Furthermore, we have shown that when the bound photon energy is close to the exciton energy, two peaks merge into one peak. We have also compared our theory with PL experiments of a nanofiber doped with an ensemble of the CdSe QDs and sulforhodamine 101 dye molecules. A good agreement between theory and experiments is found. Our theory can be used by experimentalists to perform alternative types of experiments and for fabricating types of nanosensors and nanoswitches.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».