Título
Semi-classical model of a pair of coupled quantum dots
Autor
JULIO CESAR GARCIA MELGAREJO
Colaborador
JOSE JAVIER SANCHEZ MONDRAGON (Asesor de tesis)
PONCIANO RODRIGUEZ MONTERO (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
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.
Editor
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
Fecha de publicación
agosto de 2011
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Inglés
Audiencia
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Sugerencia de citación
Garcia-Melgarejo J.C.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional del INAOE
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