Kvantová interference a generace terahertzového záření
| Thesis title in Czech: | Kvantová interference a generace terahertzového záření |
|---|---|
| Thesis title in English: | Quantum interference and terahertz radiation generation |
| Academic year of topic announcement: | 2024/2025 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | |
| Department: | Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 02.12.2024 |
| Date of assignment: | 09.12.2024 |
| Confirmed by Study dept. on: | 09.12.2024 |
| Guidelines |
| Generování elektrického proudu kvantovou interferencí [3-7] je jev, kdy nelineární interakce nosné a druhé
harmonické optické vlny vede ke vzniku stejnosměrného proudu v pevné látce. Aplikace ultrakrátkého optického pulsu má za následek vznik přechodného proudu, který vygeneruje v krystalu elektrický dipól a ten následně může vyzářit terahertzový foton [8-9]. Podmínkou pro vznik tohoto jevu je ale narušení symetrie systému [8], např. symetrií krystalu nebo vnějším polem. Cílem práce bude výpočet předpokládané THz odezvy konkrétního materiálu a optimalizace parametrů pro co nejvyšší účinnost procesu. Řešení bude rozděleno do jednotlivých částí: 1. Rešerše časopisecké literatury se zaměřením na metody teoretického modelování kvantové interference a jejich aplikace na konkrétní pozorované jevy v polovodičových materiálech. 2. Sestavení teoretického osmipásového modelu pro objemový GaAs se zahrnutím plné spinové struktury nositelů náboje. 3. Ověření funkčnosti modelu, namodelování rozložení hustoty proudu, ev. spinových proudů pro různé nastavení vnějších podmínek, odhad spektra sekundární emise v THz oblasti. 4. Rozšíření modelu o kvantově-rozměrový jev (nanokrystaly), výpočet dynamiky nositelů náboje a odhad spektra sekundární emise; porovnání s objemových materiálem, příp. optimalizace vzhledem ke spektru a amplitudě sekundární emise. |
| References |
| [1] J.-C. Diels, W. Rudolph: Ultrashort laser pulse phenomena, Academic Press, San Diego, 2006.
[2] H. Haug, S. W. Koch: Quantum theory of the optical and electronic properties of semiconductors, World Scientific, Singapore, 2004. [3] M. Sheik-Bahae, Phys. Rev. B 60, R11257 (1999). [4] R. Atanosov et al., Phys. Rev. Lett. 76, 1703 (1996). [5] C. Avesa, J. E. Sipe, IEEE J. Quantum Electronics 32, 1570 (1996). [6] C. Heide, T. Boolakee, T. Eckstein, P. Hommelhoff, Nanophotonics 10, 3701 (2021). [7] W. Mao, A. Rubio, S. A. Sato, Adv. Opt. Mater. 12, 2400651 (2024). [8] J. Pettine et al., Light: Science & Applications 12, 133 (2023). [9] L. Peters et al. Adv. Opt. Mater. 11, 2202578 (2023). [10] R. Fei et al., Phys. Rev. Lett. 127, 207402 (2021). [11] N. Laman et al., Appl. Phys. Lett. 75, 2581 (1999). další časopisecká literatura |