Optical near field interaction of spherical quantum dots

Nano ölçekli malzemeler ileri fotonik cihazlar yapmak için kullanılabilir. Yeni ortaya konulan optik yakın alanlardan (OYA) faydalanılmadıkça, bilinen uzak alan ışığı kullanılarak, fotonik cihazların boyutu kırınım sınırının altına indirilemez. OYA nanometrik parçacıkların yüzeyi üzerinde yerelleşmiş, malzemeye bağlı, kütlesiz olmayan ve ışık madde etkileşimi sonucunda kendisini döşenmiş fotonlar şeklinde gösteren bir alandır. Bu tez çalışmasında, optik uyarılma transferi sağlamak için, farklı boyutlu kuantum noktalarından oluşan OYA etkileşimli bir sistemi teorik olarak inceledik. Burada, enerji aktarımı kuantum nokta boyutlarının belirli bir oranı için giyinmiş foton alışverişi yoluyla küçük kuantum noktasının taban seviyyesi ve büyük kuantum noktasının ilk uyarılmış dipol yasaklı seviyyesi arasındaki optik yakın alan etkileşimi aracılığıyla rezonans enerji aktarımı ile açıklanabilir. İzdüşüm operatörü yöntemini kullanarak, ilk kez güçlü sınırlandırma bölgesinde bir seviyyeden diğerine aktarılan enerji için gereken formalizmi türetdik. CdSe, CdTe, CdSe/ ZnS ve PbSe malzemelerinden yapılan küresel kolloidal kuantum noktaları için optik yakın alan enerji aktarım hızının sayısal analizini yaptık. Kuantum noktalarının dipol yasaklı seviyelerine enerji aktarım süresinin, kuantum noktalarında bulunan eksitonların ışınımsal ömür süresinden yeterince kısa olduğunu hesapladık. Bu OYA modeli, yakın alan fotonik cihazlarında kullanılacak kuantum nokta sistemlerinin tasarımı ve anlaşılması için çok önemlidir.