量子点纳米光子学及应用 [Nanophotonics and Applications of Quantum Dots] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　纳米光子学是研究纳米尺度光与物质相互作用的一门科学和技术，是近年来发展迅速的一个热门前沿领域。《量子点纳米光子学及应用》主要内容包括：量子点的基本概念和纳米光子学的基础理论；量子点的能级结构；量子点的制备和表征；量子点光谱；量子点的温度特性；光纤中的光传输；量子点光纤和光纤放大器；量子点光纤激光器；纳米光子学研究的几个热点领域及进展，如量子点太阳能电池、硅量子点、表面等离子激元光子学、单个等离子激元纳米粒子的光学特征、表面增强拉曼散射热点的超分辨成像等。
　　《量子点纳米光子学及应用》可供纳米光子学及其应用领域的科技工作者参考，也可供光学、光学工程、纳米材料、通信和电子信息等专业的研究生阅读或作为教材使用。

内页插图

目录

序
前言
第1章 量子点概述
1．1 量子阱、量子线和量子点
1．2 量子效应
1．2．1 量子尺寸效应
1．2．2 表面效应
1．2．3 宏观量子隧道效应
1．2．4 库仑阻塞效应
1．3 量子点的类型和结构
1．3．1 量子点的类型
1．3．2 量子点的结构
1．4 量子点的应用
1．4．1 量子点光电子器件
1．4．2 量子点太阳能电池
1．4．3 量子点在生命科学中的应用
1．4．4 量子点研究的展望
参考文献

第2章 量子点纳米光子学基础
2．1 光子和电子
2．2 激子
2．3 传播和约束
2．3．1 自由空间中的传播
2．3．2 光子和电子的约束
2．4 隧道效应
2．5 周期势场下的约束：带隙
2．6 纳米级能量转移
2．6．1 高浓度掺杂时的能量转移
2．6．2 瞬逝波
2．6．3 荧光共振能量转移
参考文献

第3章 量子点的能级结构
3．1 量子电子态
3．1．1 势阱中的粒子
3．1．2 球对称势阱中的粒子
3．1．3 库仑势中的电子
3．1．4 周期势中的粒子
3．1．5 晶体中的电子
3．1．6 准粒子电子、空穴和激子
3．2 有效质量近似
3．2．1 弱约束情形
3．2．2 强约束情形
3．2．3 中等约束情形
3．3 表面极化效应
3．4 紧束缚近似
3．5 经验赝势法
参考文献

第4章 量子点的制备和表征
4．1 量子点制备
4．1．1 分子束外延生长
4．1．2 金属有机化学气相沉积法
4．1．3 脉冲激光沉积法
4．1．4 纳米化学法
4．1．5 高温熔融法
4．2 实验室量子点光纤制备
4．2．1 光纤纤芯本底材料的选择
4．2．2 量子点胶体的制备
4．2．3 空芯光纤灌装方法探索
4．2．4 量子点玻璃光纤（空气包层）的制备
4．3 量子点的表征
4．3．1 X射线
4．3．2 电子显微镜
4．3．3 扫描探针显微镜
4．3．4 激光粒度仪
4．3．5 吸收-辐射光谱
……

第5章 量子点光谱
第6章 量子点的温度特征
第7章 光纤中的光传输
第8章 量子电光纤和光纤放大器
第9章 量子点光激光器
第10章 纳米光子学若干热点及进展
附录1 本书主要物理量符号对照表
附录2 希腊字母符号对照表

前言/序言

　　纳米光子学是纳米科技的一个重要分支和前沿领域，近年来的研究相当活跃。纳米光子学的含义非常广泛，作为一门新兴的交叉学科，它本身仍处于不断的发展当中，其内涵和外延都在深化或扩展。因此，要确切划出纳米光子学的范畴是非常困难的。一般而言，纳米光子学应当包括纳米粒子的光学行为、光与物质纳尺度的相互作用、光子的纳尺度操作等。纳米光子学研究的角度侧重于光的粒子性，研究的基本方法结合了经典的麦克斯韦电磁场理论和量子力学的薛定谔方程，涉及的材料可以是纳尺度的半导体、金属、有机和无机分子等。限于篇幅，本书主要关注半导体纳米晶体量子点的光学行为以及由此产生的一些具有独特特性的光电子器件的应用，少量涉及近年来发展迅速的等离子激元光子学、量子点太阳能电池等内容。对于近场光学、超快光信息处理和生物纳米光子学等则没有涉及，尽管它们同样熠熠生辉，令人神往。
　　本书在我们之前出版的《纳米光子学及器件》基础上编写而成，并根据最近几年来研究工作的进展情况以及该领域的发展趋势作了适当增删。在量子点发光机理方面，增加了荧光谱展宽、荧光寿命以及量子点的吸收与折射率色散关系的研究等；在量子点光电子器件方面，增加了最近实现的量子点通信光纤放大器和温度传感器；在量子点制备方面，增加了发展前景广阔的无毒硅量子点的制备及应用；在表面等离子激元光子学方面，增加了基本原理、单个等离子激元纳米粒子的光学特征、表面增强拉曼散射热点的超分辨成像等。此外，改写和删除一些略显陈旧的内容，保留必要的理论准备和基础知识，以便于阅读。
　　本书适合于光学／光学工程、物理、纳米材料、通信和电子信息等专业的读者阅读。本书部分章节曾用做硕士研究生的讲义，在光学／光学工程的必修课或选修课中使用。我们期望借此能引起读者的兴趣，引导读者顺利打开量子点纳米光子学的大门，跨过门槛，掌握要领，漫步其中。同时，期望本书能成为一本比较系统、循序渐进、内容独特的专门性书籍，给广大读者提供参考。
　　对先后参与本书原稿整理并做了部分实验的研究生赵志远、簿建凤、吴兹起、崔学伟、王国栋、吴昌斌和吴宜强等表示感谢。对仔细阅读了本书初稿、提出修改意见并欣然执笔作序的童利民教授表示感谢。近两年中由于专心撰稿而无法陪伴我的妻子张洪英女士，谨此奉献。
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