El último publicado

Recientemente fue publicado el artículo más completo de nuestro grupo sobre la estructura electrónica y la selectividad de estados cuánticos mediante bombeo óptico resonante con impurezas en puntos cuánticos aislados:



Selective optical pumping of charged excitons in unintentionally doped InAs quantum dots


Guillermo Muñoz-Matutano et al 2008 Nanotechnology 19 145711 (6pp)

doi:10.1088/0957-4484/19/14/145711



Durante algunos días se podrá descargar gratuitamente. Si alguien no lo pudiera hacer a tiempo, que me lo pida.



El resultado más relevante del trabajo es la posibilidad de preparar un estado cuántico determinado en el punto cuántico enviado un fotón (bueno, 1 fotón por ns, aproximadamente) de longitud de onda apropiada. Cuando esta longitud de onda es tal que el fotón es absorbido por impurezas aceptoras ionizadas cerca del punto cuántico, el estado cuántico predominante en el punto cuántico es el asociado a 2 electrones y un hueco, también conocido como trión negativo (o excitón cargado con un electrón). Esto es un ejemplo de una posible vía de manipulación cuántica por medios ópticos en aplicaciones de computación cuántica o de manejo cuántico de la información (criptografía, teletransportación,...).



Estamos preparando un artículo continuación de éste, pero enfocado a la dinámica de la recombinación excitónica y su dependencia con la cantidad de portadores inyectados en el punto cuántico, modelizada a través de un sistema de ecuaciones maestras de microestados (9 situaciones posibles de carga en el estado fundamental) e incluyendo los mecanismos más adecuados de captura de portadores. En breve incorporaremos una nota más extensa sobre este artículo y otros resultados de gran interés obtenidos recientemente.

Últimos acontecimientos

Bueno, hemos estado unos cuantos meses un tanto atareados con el final de curso, preparando trabajos y, sobretodo, preparando un par de proyectos europeos que, de ser concedidos, van a tener gran repercusión en nuestro futuro próximo, y de los que daremos cumplida cuenta más adelante.

En la web de nuestro grupo (tenéis el link en la barra lateral derecha) podéis leer las novedades más importantes de los últimos meses, entre las que destacan nuevas y más interesantes contribuciones en el campo de la Espectroscopía Óptica de puntos cuánticos aislados, cálculo de estados exciónicos con campo eléctrico, Espectroscopía Óptica ultrarrápida en amplificadores ópticos semiconductores (SOAs) basados en puntos cuánticos, así como los trabajos a los que han dado lugar (ver en la página principal y en historial científico para más información). Sólo destacar que seguimos trabajando, cada vez con resultados más importantes en estos campos (y más si uno de los proyectos aludidos arriba, que tiene que ver con el uso de puntos cuánticos en el manejo de "información cuántica", resulta financiado).

También hemos de destacar nuestros avances en la síntesis de nanopartículas metálicas (5-25 nm en diámetro) de Ag y Au e incluso aleaciones Ag-Au, desarrollada durante los últimos meses, por medio de síntesis química producida por ablación láser de un blanco adecuado. Los resultados prelimares obtenidos se han publicado en:

E. JIMÉNEZ, K. ABDERRAFI, J. MARTÍNEZ-PASTOR, R. ABARGUES, J.L. VALDÉS, and R. IBÁÑEZ, A novel method of nanocrystal fabrication based on laser ablation in liquid environment, Superlattices & Microstructures, en prensa (2007). Lo podéis descargar a través de nuestra página web.

Además, el método es tan prometedor, por su escalabilidad industrical y la versatilidad a la hora de obtener incluso NANOPARTÍCULAS DE ALEACIÓN METÁLICA, que lo hemos patentado recientemente (con fecha 28 de agosto). Un campo de aplicación (en fase de investigación) de gran interés es el uso de este tipo de nanopartículas (inertes) sobre células vivas debido a la fuerte absorción de luz resonante con su plasmón superficial.

Algo de litografía

Applications of dip-pen nanolithography

K. Salaita el al. Nature Nanotechnology (2007)

Este trabajo cosiste en un "review" sobre una técnica bastante novedosa "dip-pen lithography" que basada en la microscopía de prueba, es capaz generar patrones a escala nanométrica utilizando materiales poco convencionales. A mi parecer el trabajo no solo da un rápido repaso sobre las posibilidades de esta técnica si no que además aporta detalles importantes desde el punto de vista tecnológico todos ellos necesarios para su consecución.

Programmable Nanolithography with plasmon nanoparticle arrays

A.F Koenderink et al. Nanoletters 7 745-749 (2007)

En este otro trabajo se explica una manera tambien muy bonita de aumentar la resolucion de la litografia ultravioleta, en este caso basado en la plasmonica. Como todos los nanoletters, no solo presenta resultados muy buenos, si no que además las imagenes son muy bonitas.

Celulas solares basadas en heteroestructuras

Intermediate-Band Solar CellsEmploying Quantum Dots Embedded inan Energy Fence Barrier
G. Wei & S. R. Forrest Nanoletters 7 218-222 (2007)

En este articulo se presenta un calculo teorico, o simulacion sobre una hipotetica celula solar ideal. De entre las conclusiones se podria destacar la alta eficiencia "teorica" (50%)de dicho dispositivo debido entre otros a efectos de confinaminento cuantico y efectos resonantes entre las diferentes multicapas de la heteroestructura. Resultado muy optimista, pero que hay que recordar que se trata de un caso ideal.

Enhanced Charge-Collection Efficienciesand Light Scattering in Dye-Sensitized Solar Cells Using Oriented TiO2Nanotubes Arrays
K. Zhu et al. Nanoletters 7 69-74 (2007)

En el mismo volumen que el paper anterior aparece este trabajo experimental en el que se caracterizan otro tipo de celulas (de TiO2) obteniendo rendimientos entorno al 3%. Una prueba de que hay todo un trecho del dicho al hecho.

Os paso un par de Natures de interés

Quantum nature of a strongly coupled single quantum

K. Hennessy et al., NATURE 445 (2007).

En este artículo reciente sobre los puntos cuánticos en cavidades fotónicas queda reflejada la tremenda paciencia experimental para fabricar una cavidad en torno a varios puntos cuánticos aislados previamente localizados a través de un protocolo "laborioso". Se obtiene un acoplamiento fuerte entre el punto cuántico y la cavidad (con Q en el rango 10000-30000) . Las medidas de autocorrelación y correlación cruzada para los modos mixtos qd-cavidad son excelentes, como no podía ser de otra forma en el grupo de Imamoglu. Aparece además un tercer pico, cuyo origen se asocia a modo puro de cavidad, pero a saber. También es muy astuta la estrategia para sintonizar la cavidad con la emisión del dot. Se trata de subir y volver a bajar de golpe la temperatura: "thin-film condensation technique" la han llamado (APPLIED PHYSICS LETTERS 88, 043116, 2006).
Una pasada para los amantes del "acoplamiento fuerte" y (o pero) muy experimental.


Quantum jumps of light recording the birth and death of a photon in a cavity

Sebastien Gleyzes et al., NATURE Vol 446 (2007)

Para los amantes de la física atómica: interacción de luz con haces atómicos ¡¡¡Habrá que ir leyéndose este tipo de artículos para hacer cosas similares con los puntos cuánticos!!! A destacar la detección QND ("Quantum Non Demolition") de fotones, consistente en la detección de fotones sin absorberlos (sin "matarlos") .... y los espejos superconductores para estudiar el control del estado de muchos átomos utilizando el mismo FOTÓN. Habrá que buscar estos detectores....

Es posible medir la fuerza de un enlace atomico?

Chemical identification of individual surface atoms by atomic force microscopy

Y. Sugimoto et al. Nature 446 64-67 (2007)

En el caso más general, se dice que la resolución de un microscopio de fuerzas atómicas viene determinada por el radio de curvatura de la punta. Esto es casi cierto, pero hay otros factores que pueden limitar dicha resolucion tales como el menisco de agua que se observa en la region punta-muestra (en feedback) o la deriva termica. Por ese motivo, las tecnicas de AFM de alta resolucion requieren de alto vacio a temperaturas criogenicas. Los resultados son impresionantes...

Este trabajo fue presentado en septiembre del 2006 en el V congreso español de fuerzas y tunel (por O. Custance) demostrando el alto nivel de dicha cita.

Josep Canet

Hola a todos, Durante este mes he pedido a nuestro compañero Josep Canet, fiel seguidor de la revista Nanoletters y de la técnica SNOM, que se ocupara de nuestro blog de grupo. Estaría bien que luego fuese rotativo el turno y se ocupase otro en la medida de lo posible (cada dos meses o así, por ejemplo, espero vuestras propuestas ...).
También podemos enviar comentarios o reseñas de otros artículos para colgar en el blog, si nos surge alguno de interés, aunque como siempre vamos liados, ..... pues mejor lo de los turnos.
Para aquéllos que piden un link al artículo reseñado... Tampoco cuesta nada copiar la cita del artículo (revista, numero, pagina..) y pegarla en la barra de google. Nos saldrá de forma inmediata el artículo y como nuestra Uni está suscrita al Nanoletters (bien!!! en este caso), pues enseguida podremos leerlo o PNLLI (Ponerlo en Nuestra Lista de Lectura Inminente).

Un abrazo a todos, Juan.

Mientras espero que me envieis articulos para colgar...Otra tanda de Nanoletters

" L/4 Resonance of an Optical Monopole Antenna Probed by Single Molecule Fluorescence"

T.H. Taminiau Nanoletters 7, 1 28-33

Como ya hemos discutido mas de una vez, la maxima limitación actual de la microscopía de campo cercano esta determinada por el compromiso entre la resolucion y la intensidad de luz que puede atravesar una apertura sub-lambda. En este aspecto, qualquier inciativa que mejore la resolucion de un microscopio de campo cercano sin perjuicio de la señal óptica como es el caso del paper aquí citado puede resultar muy atractiva. Además, los resultados muestran como la espectroscopía local en campo cercano se va introduciendo poco a poco en los ambitos de trabajo del todo-poderoso confocal. Es más, si yo fuese el autor se lo dedicaria a todos aquellos hombres de poca fe que no creen en las posibilidades que proporciona un SNOM. Pero, como no solo no soy el autor, si no que, además, estoy bastante lejos de obtener algo parecido, simplemente os invito a todos a leerlo.

Calificación: TCCN (Tan curioso como novedoso) y TLPC(me lo Tengo que Leer por...que si)

Ahora viene una serie de Nanoletters...

"Controling quantum transport through a single molecule"

D.M. Cadamone et al. Nanoletters 6 11 2422-2426 (2006)

En esto de la Nanotecnología, se pueden encontrar infinidad de trabajos, si no similares, con propositos muy afines, y todos ellos van a resultar más interesantes cuanto más novedos sean. En caso de no ser novedoso, va a requirir aplicaciones directas sobre dispositivos, aunque éstos solo tengan su utilidad dentro del laboratorio. Pero, para que un trabajo destaque por encima de otro o se publique en un revista mejor que otra, siempre tiene que revelar o predecir la existencia de efectos cuánticos. Si, además de todo esto, incluye una imagen bonita puede llegar a ser portada de Nanoletters. En definitiva, este articulo no tiene desperdicio, bravo por el cientifico, y bravo por el dibujante.

Calificación: UPDL (Un Poco Durillo de Leer)

"Subdifraction photon guide by quantum dot cascades"

C.J. Wang et al. Nanoletters 6 11 2549-2553

En nuestro afán de "hacerlo todo pequeño" muchas veces nos encontramos con limitaciones teóricas importante. O más que limitaciones teóricas, se podría decir que son limitacines NO TECNOLÓGICAS. En el caso de los dispositivos guiadores de luz, una de estas limitacines sería la propia longitud de onda de la luz guiada. En este paper se propone un "dispositivo mixto" en el cual de una forma no convencional se reducen bastante las dimensiones del sistema guiador, aunque como vereis, el fotón de la entrada va a tener poco que ver con el fotón de la salida.

Calificación: TCCN (Tan Curioso Como Novedoso)

"Diferential Near-Field Scanning Microscopy"

A. Ozcan el al. Nanoletters 6 11 2609-2616 (2006)

Ideal para los amantes del campo cercano, lástima que en nuestro entorno solo haya uno. Como supongo que la mayoria de vosotros sabeis, hoy en día la máxima limitación del SNOM es el tamaño de la punta que es el resposable del compromiso señal-resolucion en dichos dispositivos, sobretodo en los modos de colección. Por ese motivo, todo grupo de nano-óptica que se precie ha aportado un pequeña contribución a optimizar el compromiso (tip radius) - (probe aperture). En este trabajo se presenta un pequeño matiz (entre el tramo de deteccion y el de iluminacion) respecto al esquema del microscopio de campo cercano convencional, gracias al cual se obtiene un poco mas resolución óptica sin pérdida aparente de señal. Lo mejor de este articulo es que los cálculos son fáciles de seguir (se podrian realizar con matlab) y los resultados quedan bastante claros.

Calificación: TLPC (me lo Tengo que Leer Por ... que si)

TRABAJOS DE PODOLSKI

Os llamo la atención a la lectura de algunos de los trabajos de Podolski (Universidad de Oregon). Abajo tenéis el link. Sin lugar a dudas es uno de los jóvenes teóricos que han puesto de moda los metamateriales metalo-dieléctricos. Como podréis comprobar, estarían basados en nanocomposites basados en nanopartículas de plata. Quizás podamos hacer alguno de éstos en breve ....

http://www.physics.oregonstate.edu/~vpodolsk/resume.html#journals