Search
Author: JULIO CESAR GARCIA MELGAREJO
Semi-classical model of a pair of coupled quantum dots
JULIO CESAR GARCIA MELGAREJO (2011)
Quantum dots are semiconductor structures whose size is in the order of 10 nm.
These structures can confine inside themselves electrons. The study of these
structures are interesting because of their application range is quite wide. They
are used in the manufacture of lasers with a small bandwidth. In medicine they
are used to obtain highly-contrasted medical images. Also, they can be applied
in the manufacture of efficient solar cells.
Among quantum dots there is an interaction, called Foerster interaction; it
consists on the exciton transfer from a quantum dot to another in a non-radiative
transfer mechanism.
This thesis work consists of two sections, the first is devoted to developing a semi-
classical model of the interaction between a single quantum dot and a classical
electric field. Analytic expressions for the single QD-population inversion and
complex amplitude electric dipole is given. Later this analysis is generalized
into a semiclassical study of a pair of coupled quantum dots through their Foerster
interaction; each quantum dot is within its own cavity interacting with its own
classical electric field. We give analytic expressions for their inversions and for
their respective complex electric dipole.
Finally, we emphasize the weak coupling regime and in addition, we point out
the characteristics of that system in comparison to the single quantum dot. The
observation of those characteristics is a proof of the coupling and its analysis
allows obtaining information on the strength of the coupling.
Los puntos cuánticos son estructuras semiconductoras cuyo tamaño es del orden de
10 nm. Estas estructuras tienen la propiedad de confinar en su interior electrones.
El estudio de estas estructuras es interesante, ya que su campo de aplicación es
muy amplio. Son utilizados en la fabricación de láseres con un ancho de banda
muy pequeño. En la medicina son utilizados para obtener imágenes médicas de
alto contraste. También pueden ser aplicados en la construcción de celdas solares
eficientes.
Entre los puntos cuánticos se presenta una interacción, denominada interacción
de Foerster, la cual consiste en la transferencia de un excitón de un punto cuántico
al otro. Este es un mecanismo de transferencia de energía no radiativo.
Este trabajo de tesis consta de dos secciones, una dedicada a desarrollar el
modelo semiclásico de la interacción de un punto cuántico con un campo eléctrico
clásico. Se proporciona la expresión analítica para la inversión del punto cuántico;
de la misma forma se proporcionan expresiones analíticas para las oscilaciones de
la amplitud compleja del dipolo eléctrico.
Posteriormente este análisis es generalizado al estudio de un par de puntos
cuánticos acoplados mediante una interacción de Foerster; cada punto cuántico
está en su propia cavidad interactuando con su propio campo eléctrico clásico.
Proporcionamos expresiones analíticas para la inversión y para las oscilaciones
complejas del dipolo eléctrico.
Finalmente se pone énfasis en el régimen de acoplamiento débil comparado
con la Frecuencia de Rabi y se señalan las características que el sistema acoplado
presenta respecto al sistema de un punto cuántico. La observación de estas características es una prueba del acoplamiento y su análisis permite obtener información acerca de su fuerza.
Master thesis
Quantum dots Population inversion Fluoresience CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA
Two-level atom in a cross cavity
Átomo de dos niveles en una cavidad en cruz
JULIO CESAR GARCIA MELGAREJO José Javier Sánchez Mondragón KARLA JANETH SANCHEZ PEREZ OMAR SANTIAGO MAGAÑA LOAIZA (2014)
En este trabajo proponemos un modelo para analizar la interacción de un átomo de dos niveles (TLA, por sus siglas en inglés) con dos campos electromagnéticos. La interacción ocurre dentro de una cavidad en una configuración en forma de cruz. La función de onda del sistema es calculada mediante el operador de evolución. Un Hamiltoniano de interacción que proporciona el bien conocido modelo de Jaynes-Cummings es obtenido mediante la aplicación de una transformación canónica a los operadores del campo.
In this work we propose a model to analyze the interaction of a two-level atom (TLA) with two electromagnetic fields. The interaction occurs within a cavity with a cross configuration. The wavefunction of the system is calculated via time-evolution operator. An interaction Hamiltonian that reassembles the well-known Jaynes-Cummings model is obtained by applying a canonical transformation to the field operators.
Article
CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA Átomo de dos niveles Modelo de Jaynes-Cummings Cavidad en forma de cruz Two-Level Atom Jaynes-Cummings model Cross cavity
Pattern based optical memory in rubidium vapor
KARLA JANETH SANCHEZ PEREZ JULIO CESAR GARCIA MELGAREJO José Javier Sánchez Mondragón (2014)
Investigamos los patrones ópticos transversales producidos cuando se contrapropagan dos ondas a través de una celda de vapor de rubidio en presencia de un campo magnético longitudinal. El proceso de conmutación óptica entre dos de estos estados se realiza utilizando tres mecanismos: interrupción mecánica de uno de los haces, modulación en intensidad del haz de bombeo y modulación en intensidad de un haz adicional. El proceso de conmutación alcanzado tiene una duración menor a 10 μs y puede ser realizado con potencias de 2 μw.
Article
CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA Vapor de rubidio Patrones ópticos transversales