AMPLIFICATION WITHOUT INVERSION IN SEMICONDUCTOR QUANTUM DOT

In this paper, we have realized amplification without inversion (AWI) in quantum dot (QD). A Y-type four-level system of In x Ga 1-x N quantum dot has been obtained and investigated for AWI. It has been shown that, with proper setting of control fields' amplitude, we can obtain reasonable gain. With proper setting of phase difference of control fields and probe field, we can obtain considerable gain in resonant wavelength. We have designed this system by solving the Schrödinger–Poisson equations for In x Ga 1-x N quantum dot in GaN substrate, self-consistently.

Download Full-text

Modifikasi Osilasi Rabi Pada Nanoparticle Heterodimer: Pengaruh Jarak antar Partikel dan Intensitas Medan Iluminasi

POSITRON ◽

10.26418/positron.v8i2.29366 ◽

2018 ◽

Vol 8 (2) ◽

pp. 7

Author(s):

Bintoro Siswo Nugroho ◽

Yudha Arman

Keyword(s):

Quantum Dot ◽

Density Matrix ◽

Metal Nanoparticle ◽

Level System ◽

Semiconductor Quantum Dot

Telah dilakukan studi teoretis untuk mempelajari osilasi Rabi pada heterodimer yang terdiri dari semiconductor quantum dot (SQD) dan metal nanoparticle (MNP). SQD dimodelkan sebagai two-level system dan ditinjau dengan formalisme density matrix sedangkan MNP dimodelkan secara klasik dan dikarakterisasi dengan nilai polarisabilitasnya. Respon optik diamati untuk sistem yang diiluminasi dengan medan osilatif yang terpolarisasi linear pada arah paralel sumbu penghubung SQD-MNP. Persamaan gerak density matrix sistem diselesaikan secara numerik menggunakan Runge-Kuta-Fehlberg (RKF 45). Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa hibridisasi SQD-MNP dapat menimbulkan interaksi yang menyebabkan terjadinya pergeseran frekuensi transisi resonansi dan perubahan laju dephasing pada sistem. Efek kopling tersebut terlihat dominan dan menjadi faktor utama dalam modifikasi osilasi Rabi ketika sistem dieksitasi dengan laser berintensitas rendah, I = 1 W/cm^2. Hibridisasi juga menyebabkan timbulnya medan induksi dari MNP yang berperan pada modifikasi osilasi Rabi saat sistem dieksitasi dengan laser berintensitas lebih tinggi, I = 10 W/cm^2. Efek modifikasi yang diamati dapat dikontrol dengan mengubah jarak pisah SQD-MNP.

Download Full-text

Analisis Respons Optik Semiconductor Quantum Dot Sistem Three-Level Bertipe V

POSITRON ◽

10.26418/positron.v8i1.25505 ◽

2018 ◽

Vol 8 (1) ◽

pp. 1

Author(s):

Yulyanto Yulyanto ◽

Bintoro S. Nugroho

Keyword(s):

Quantum Dot ◽

Density Matrix ◽

Level System ◽

Semiconductor Quantum Dot

Telah dilakukan studi teoretik untuk mempelajari respons optik semiconductor quantum dot (SQD) yang dieksitasi dengan cahaya monokromatik. SQD yang ditinjau dimodelkan sebagai three-level system bertipe V. Perhitungan teoretik dilakukan menggunakan pendekatan semiklasik dengan memperlakukan SQD sebagai objek kuantum yang berinteraksi dengan medan elektromagnetik klasik. Formalisme density matrix digunakan dalam perumusan SQD dengan faktor damping yang diperhitungkan melalui operator Lindblad. Dari hasil perhitungan, diperoleh bahwa selain frekuensi medan pengeksitasi, frekuensi Rabi ikut menentukan kebergantungan respons optik SQD terhadap intensitas. Sementara, dinamika respons optik SQD (kebergantungan populasi terhadap waktu) menunjukkan bahwa frekuensi osilasi populasi meningkat seiring dengan meningkatnya intensitas medan pengeksitasi. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa pada intensitas medan pengeksitasi rendah , spektrum serapan SQD menunjukkan bentuk kurva Lorentzian, sedangkan pada intensitas medan pengeksitasi tinggi , spektrum serapan SQD melebar berbentuk Gaussian akibat power broadening.

Download Full-text

Analisis Respons Optis Nanokomposit: Pengaruh Faktor Geometris

POSITRON ◽

10.26418/positron.v10i1.40947 ◽

2020 ◽

Vol 10 (1) ◽

pp. 73

Author(s):

Bintoro Siswo Nugroho ◽

Yulyanto Yulyanto

Keyword(s):

Quantum Dot ◽

Density Matrix ◽

Metal Nanoparticle ◽

Level System ◽

Von Neumann ◽

Semiconductor Quantum Dot

Pada penelitian ini, dilakukan studi teoritik respons optis sistem nanokomposit yang terdiri dari semiconductor quantum dot (SQD) dan metal nanoparticle (MNP) elips. SQD dimodelkan secara kuantum sebagai three-level system bertipe V sedangkan MNP dimodelkan dalam kerangka teori elektromagnetika klasik. Fokus studi diarahkan pada investigasi pengaruh faktor geometris, yaitu aspek rasio MNP, terhadap modifikasi respons optis nanokomposit. Formalisme density matrix dengan aplikasi persamaan Liouville–von Neumann digunakan untuk menganalisis dinamika optis sistem. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa variasi aspek rasio MNP dapat menyebabkan modifikasi pada dinamika populasi SQD. Nanokomposit dengan aspek rasio MNP bernilai q=0,5 memiliki frekuensi osilasi populasi yang lebih tinggi dibandingkan nanokomposit dengan q=1,5 . Ditemukan pula bahwa nanokomposit dengan q = 0,5 mencapai keadaan tunaknya pada interval waktu yang lebih lama dibandingkan q=1,5. Optical instability dapat muncul saat nanokomposit dengan dieksitasi dengan medan berintensitas tinggi, I=10^4.7 W/cm^2, Saat fenomena ini terjadi, populasi SQD mengalami osilasi secara lestari dan sistem tidak pernah mencapai keadaan tunaknya.

Download Full-text