Numerical Optimization of the Lifetime and Quantum Yield of LiYF4:Pr3+ Nanocrystals
- verfasst von
- Simon Spelthann, Jonas Thiem, Oliver Melchert, Rajesh Komban, Michael Steinke, Christoph Gimmler, Ayhan Demircan, Axel Ruehl, Detlev Ristau
- Abstract
Lanthanide nanoparticles offer potential in nanoscale photonics due to their high lifetime and quantum yield. However, surface quenching degrades these properties, requiring time-consuming experimental optimization. Here, we present a versatile Monte-Carlo approach that accurately predicts the lifetimes and quantum yields of lanthanide nanoparticles. Based on a Bayesian optimization algorithm, we optimize the geometry and doping concentration of nanocrystals resulting in simulated quantum yields of >60% and lifetimes of >30µs. This approach saves 95 % time compared to experimental methods and holds promise for applications such as nanoparticle lasers or quantum memories.
- Organisationseinheit(en)
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PhoenixD: Simulation, Fabrikation und Anwendung optischer Systeme
Institut für Quantenoptik
QUEST Leibniz Forschungsschule
QuantumFrontiers
- Externe Organisation(en)
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Fraunhofer-Zentrum für Angewandte Nanotechnologie (CAN)
- Typ
- Aufsatz in Konferenzband
- Publikationsdatum
- 13.03.2024
- Publikationsstatus
- Veröffentlicht
- Peer-reviewed
- Ja
- ASJC Scopus Sachgebiete
- Elektronische, optische und magnetische Materialien, Atom- und Molekularphysik sowie Optik, Biomaterialien, Radiologie, Nuklearmedizin und Bildgebung
- Elektronische Version(en)
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https://doi.org/10.1117/12.3000339 (Zugang:
Geschlossen)