Phổ hấp thụ và phát xạ của mẫu chấm lượng tử CdTe/CdS đã được đo trên máy quang phổ và kết quả phổ phát xạ được thể hiện trên hình 3.1 và phổ hấp thụ được thể hiện trên hình 3.2. Loại chấm lượng tử này phát xạ trong dải phổ từ khoảng 580 nm đến 660 nm và có đỉnh cực đại phát xạ tại 625nm. Phổ hấp thụ cho thấy chấm lượng tử hấp thụ mạnh nhất trong vùng tử ngoại và hệ số hấp thụ giảm theo bước sóng. Loại chấm lượng tử này có khả năng hấp thụ bức xạ laser kích thích tại bước sóng 532nm.
Cường độ (au)
Bước sóng (nm)
Hình 3.1 Quang phổ phát xạ của quantum dots CdTe/CdS
Độ hấp thụ (Abs)
Bước sóng (nm)
3.2. ĐO ĐẠC HIỆU ỨNG CHỐNG BÓ.
Chuẩn bị mẫu: Các mẫu chất màu Rhodamin B (RB) và quantum dot
loại CdTe được chuẩn bị trong nước cất. Mẫu chất màu được pha loãng cho tới khi đạt nồng độ trong khoảng từ 10-7 M/l đến 10-9 M/l. Mẫu quantum dot cũng được pha loãng cho tới khi thu được mức cường độ tín hiệu tương ứng với đơn hạt. Khi tiến hành đo đạc, một giọt dung dịch chất màu được nhỏ lên coverslip sạch (độ dày 0.13 – 0.17mm) và phép đo được thực hiện trong môi trường dung dịch trong khoảng 30 phút.
Kết quả đo được cho chất màu Rhodamine B và quantum dots. Thời gian đo đạc tương đối dài do phải thu nhận đủ số cặp photon trong mỗi bin thời gian rất nhỏ 0.5 ns để đạt được tỷ số tín hiệu trên nhiễu chấp nhận được (>10)
Hình 3.4 Hàm tương quan G(2)(τ) của chấm lượng tử CdTe
Hàm tương quan G(2)(τ) đo được cho phân tử chất màu Rhodamine B hay chấm lượng tử đều cho thấy sự suy giảm ở thời gian trễ thực nghiệm τ =20 ns. Đây là bằng chứng thực nghiệm cho thấy sự xuất hiện của hiệu ứng chống bó antibunching trong phổ phát xạ của chấm lượng tử hay chất màu. 3.3 ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ ĐO ĐẠC.
Kết quả đo đạc cho thấy có sự xuất hiện của hiệu ứng chống bó trong bức xạ của chấm lượng tử. Điều này phù hợp với các kết quả đo đạc đã công bố như của Michler et al (2000) và cho thấy bức xạ này được phát ra từ một số lượng nhỏ hoặc đơn hạt chấm lượng tử.
KẾT LUẬN
Trong luận văn này tôi đã tìm hiểu đặc trưng vật lý của hạt quantum dot, nguyên lý của phép đo tương quan ở cấp độ đơn hạt nano, đơn phân tử.
Tôi đã tiến hành đo đạc đặc trưng phổ hấp thụ và phát xạ của chấm lượng tử CdTe.
Thực hiện đo đạc trên các chấm lượng tử CdTe và chất màu Rhodamine B cho thấy sự xuất hiện của hiệu ứng chống bó antibunching. Đây là đặc trưng cơ bản của bức xạ phát ra từ đơn hạt hoặc một số lượng rất nhỏ các chấm lượng tử.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Quantum correlation among photons from a single quantum dot at room tempearature
P. Michler, A. Imamoglu,M.D. Mason, P.J. Carson, G.F. Strouse, S.K.Buratto Nature, vol.406,p.968-970, 2000
2.Time-resolved confocal scanning device for ultrasensitive fluorescen detection Martin Bohmer, Francesco Pampaloni, Michael Wahl, Hans-Jurgen
Rahn, Rainer Erdmann
Review of scientific Instruments, vol. 72, 4145, 2001
3.Counting Constituents in Molecular Complexes by Fluorescence Photon Antibunching
Samantha Fore, Ted A. Laurence, Christopher W. Hollars, and Thomas Huser IEEE Journal of selected topics in Quantum electronics, vol. 13, 996, 2007 4.Hệ đếm đơn photon ứng dụng trong nghiên cứu thời gian sống phát quang của một số vật liệu cấu trúc nano. Luận văn thạc sĩ của Đào Duy Thắng
5. A. Schiilzgen, J. Puls, F. Henneberger and V. Jungnickel (1993), Physica B
185,571.
6. A. F. van Driel, G. Allan, C. Delerue, P. Lodahl, W. L. Vos, and D. Vanmaekelbergh (2005), Phys.Rev. Lett. 95,236804.
7. A. F. van Driel, I.S. Nikolaev, P. Vergeer, P. Lodahl, D. Vanmaekelbergh, and W. L. Vos (2007), Phys. Rev. B 75, 035329.
8. A. Wolcott. D. Gerion, M. Visconte, J. Sun, A. Schwartzberg, S. W. Chen and J.Z. Zhang (2006), J. Phys. Chem. B 110, 5779.
9. A.M. Schwartzberg, T.Y. Olson, C.E. Talley and J.Z. Zhang (2006), J.
Phys. Chem. B 110, 19935.
11. B. N. Persson and N. D. Lang (1982), Phys. Rev. B 26, 5409. 12. G. Mie (1908), Ann. Phys, 25, 377.
13. Germar Scholegel, Jolanta Bohnenberger, Inga Potapova, and Alf Mews (2002), Phys. Let. 88, 137401.
14. Gor L.Medintz etal (Sep. 2003), Nature materials, Vol. 2, 630.
15. J. R. Lakowicz (2006), Principles of Fluorescence Spectroscopy – 3rd Ed.
Springer, New York, Ch. 13.
16. James E. Martin, Lauren E. Shea – Rohwer (2006), Journal of
Luminescence 121, 573.
17. Jelani Griffin, Anant Kumar Singh, Dulal Senapati, Patsy Rhodes, Kanieshia Mitchell, Brianca Robinson, Eugene Yu, and Paresh Chandra Ray (2009), Chem. Eur. J. 15, 342.
18. Jin Zhong Zhang (2009), Optical properties and spectroscopy of