Onderzoeksgroep
Enkelwandige koolstofnanobuizen als platform voor infrarood quantum sensoren
Abstract
Triplettoestanden behoren tot de meest veelbelovende systemen voor implementatie als kwantumsensoren. Het typische voorbeeld van stikstof-vacaturecentra (NV-) wordt al gebruikt voor ultragevoelige detectie van kleine magnetische velden, elektrische stromen, temperatuur en zelfs biomarkers. In de zoektocht naar nieuwe systemen komen enkelwandige koolstofnanobuisjes (SWCNTs) naar voren als een veelbelovend platform vanwege de mogelijkheid om hun excitonische toestanden af te stemmen via interne en externe functionalisering. In dit onderzoek zullen we verschillende functionaliseringsstrategieen bekijken om triplet spin qubits te introduceren in SWCNTs.Onderzoeker(s)
- Promotor: Cambré Sofie
- Mandaathouder: De Sousa Rodríguez Jesús Alejandro
Onderzoeksgroep(en)
Financiering
- FWO
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Enkelwandige koolstofnanobuizen als platform voor infrarood quantum sensoren.
Abstract
Enkelwandige koolstofnanobuisjes (SWCNT's) komen naar voren als een veelbelovend platform voor optische toepassingen vanwege de mogelijkheid om hun sterk gebonden excitonische toestanden af te stemmen via interne en externe functionalisatie. Onlangs heb ik aangetoond dat gecontroleerde sp3-functionalisatie van hun wand, om sp3-defecten te genereren met een persistent organisch vrij radicaal, leidt tot een duidelijke wisselwerking tussen het ongepaarde elektron van het radicaal en de triplet-excitonen in de defecten, waardoor de intersystem crossing kan worden afgestemd. Binnen dit project zal ik me richten op de miniaturisatie van onze huidige ODMR-spectrometer om een draagbare ODMR-op-een-chip-opstelling mogelijk te maken.Onderzoeker(s)
- Promotor: De Sousa Rodríguez Jesús Alejandro
Onderzoeksgroep(en)
Financiering
- BOF
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Koolstof nanobuis exohedrale en endohedrale functionalisering voor integratie in licht-emitterende devices (C-BRIGHT)
Abstract
Dit project is een fundamenteel onderzoeksproject gefinancierd door het MSCA-PF programma. In dit project zullen we ons concentreren op enkelwandige koolstofnanobuisjes (SWCNT's) en deze exohedraal en endohedraal functionaliseren om nieuwe functionaliteiten voor verbeterde emissie te creëren. SWCNT's bezitten uniek diverse opto-elektronische eigenschappen die kritisch afhankelijk zijn van hun exacte diameter en chirale structuur. Hun quasi eendimensionale structuur, fotochemische en mechanische stabiliteit, gecombineerd met extreem nauwbandige emissie in het nabij-infrarood (NIR), maken ze interessante kandidaten als actief materiaal in NIR organische lichtemitterende diodes (OLED's) of lichtemitterende transistors (LET's). De integratie van SWCNT's in OLED's en LET's is tot nu toe beperkt door hun doorgaans lage intrinsieke kwantumefficiëntie. Het verbeteren van de emissie-efficiëntie van de SWCNT vereist daarom een diepgaand begrip van de complexe exciton-fotofysica, in het bijzonder die van de meerdere donkere excitonen. In dit project zullen we ons concentreren op de rol van de triplet-excitonen in SWCNTs, door optische spectroscopie te combineren met de spin-selectieve magnetische resonantietechniek, namelijk optisch gedetecteerde magnetische resonantie (ODMR). Ten slotte zullen deze gefunctionaliseerde SWCNT's, als proof-of-principle, worden geïntegreerd in LET's en OLED's en in operando-karakterisering door onder meer elektrisch gedetecteerde magnetische resonantie (EDMR) om de rol van de spin-afhankelijke recombinatieprocessen in de devices te bepalen, waardoor nieuwe wegen worden geopend voor zeer emissieve NIR-OLED's/LET's, essentieel voor een breed scala aan biomedische en biosensortoepassingen.Onderzoeker(s)
- Promotor: Cambré Sofie
- Mandaathouder: De Sousa Rodríguez Jesús Alejandro
Onderzoeksgroep(en)
- Nanogestructureerde en organische optische en elektronische materialen (NANOrOPT)
- Theorie en Spectroscopie van Moleculen en Materialen (TSM²)
Financiering
- EU-KADER
Project type(s)
- Onderzoeksproject