p Dispositivos de estado sólido baseados em Exciton têm o potencial de ser blocos de construção essenciais para a tecnologia da informação moderna para retardar o fim da lei de Moore. Explorar dispositivos excitônicos requer a capacidade de controlar as propriedades excitônicas (por exemplo, fluxo de excitons, taxas de recombinação de exciton ou energia de exciton) em um meio ativo. Contudo, até agora, as técnicas demonstradas para controle excitônico foram inerentemente complexas ou sacrificaram a velocidade de operação, o que é autodestrutivo e impraticável para implementação real. Portanto, um esquema com ênfase no controle totalmente óptico, A fabricação e a automontagem de baixo para cima são altamente desejadas para aplicações do mundo real. p Em um novo artigo publicado em Ciência leve e aplicações , cientistas da Escola de Engenharia Elétrica e Eletrônica, Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura, desenvolveu uma maneira conveniente de controlar o fluxo de excitons entre diferentes poços quânticos coloidais (CQWs) em temperatura ambiente, tudo através de sinais ópticos. Através da combinação de emissão estimulada e transferência de energia de ressonância Förster (FRET), o fluxo de excitons entre os CQWs do doador de seleneto de Cádio (CdSe) apenas com núcleo e CQWs aceitadores de CdS / CdSe / CdS núcleo-camada pode ser fortemente manipulado. Usando este método, transição contínua entre três regimes de fluxo de excitons distintos com eficiências de ~ 50%, ~ 90% e ~ 2% foi demonstrado. O método e técnica relatados, que demonstra um protótipo de laboratório de um dispositivo de fluxo exciton totalmente óptico controlável com vários estágios de modulação, pode inspirar o projeto de circuitos excitônicos totalmente ópticos operando em temperatura ambiente.

p A ideia central do método é baseada na competição pela taxa de emissão estimulada, taxa de emissão espontânea e taxa FRET juntamente com o comportamento limite de emissão estimulada. Esses cientistas resumem o processo de controle de fluxo excitônico em seus trabalhos:

p "Na baixa fluência da bomba, quando a emissão de doadores e aceitadores é espontânea, quase 50% da população de excitons nos dadores flui para os aceitadores via FRET. Ao aumentar o nível de bombeamento para atingir a emissão estimulada nos aceptores, podemos aumentar muito a eficiência do fluxo de excitons em até 90%, uma vez que o rápido esgotamento dos excitons nos aceptores promove significativamente o processo FRET. Ao aumentar ainda mais a fluência para iniciar a emissão estimulada nos doadores, o fluxo de exciton para os aceitadores quase se desliga porque a taxa de emissão estimulada nos doadores é muito mais rápida do que a taxa FRET. "

p "Para obter uma visão mais aprofundada deste processo, desenvolvemos um modelo cinético acoplado a FRET para identificar os processos concorrentes responsáveis ​​pela manipulação do fluxo de excitons em diferentes níveis de excitação óptica. Os resultados da simulação podem reproduzir qualitativamente a tendência do fluxo de excitons dos doadores para os aceitadores demonstrados em nossos experimentos. "Junhong Yu, o primeiro autor da pesquisa, adicionado.

p "Este controle excitônico ativo em um dispositivo totalmente óptico (ou seja, uma configuração de laser em modo galeria silenciosa) não só oferece uma plataforma para obter uma visão mais profunda da física FRET, mas também é altamente preferível para o processamento de informações com base excitônica com potenciais de circuitos excitônicos totalmente de controle óptico. "Dr. Cuong Dang, o autor sênior da pesquisa disse.

p "Os autores discutem um desafio científico muito oportuno, que é avançar para os dispositivos excitônicos. Controlar o fluxo de exciton na mídia opticamente ativa é o requisito essencial para o desenvolvimento de um dispositivo de estado sólido, e assim, tem sido o centro das atenções. O uso de sobreposição populacional modulada pela ação lasing nos pares doador-aceitador será uma adição interessante aos estudos excitônicos de extensão em materiais opticamente ativos. Este estudo tem méritos e o avanço é tecnológico, oferecendo uma rota totalmente óptica para manipular o fluxo de excitons em estruturas de poços quânticos coloidais, "Dr. Lei, um dos revisores em LSA disse.