Exciton-phonon coupling and disorder in the excited states of CdSe colloidal quantum dots

Journal of Chemical Physics

Volumn 125, Issue 18, 2006, Pages

  Salvador, Mayrose R ^c   Graham, Matthew W ^c   Scholes, Gregory D ^a,b  

^a UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

^b UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

^c NONE

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CADMIUM ALLOYS; COLLOIDS; EXCITONS; NANOSTRUCTURED MATERIALS; PHONONS; RELAXATION PROCESSES;

EXCITED STATES; HOMOGENEOUS LINEWIDTH; TEMPERATURE-INDEPENDENT FAST DECAY; THREE-PULSE PHOTON ECHO PEAK SHIFT (3PEPS);

SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS;

CADMIUM; LDS 751; ORGANIC COMPOUND; QUANTUM DOT; SELENIUM;

ARTICLE; CHEMISTRY; COLLOID;

CADMIUM; COLLOIDS; ORGANIC CHEMICALS; QUANTUM DOTS; SELENIUM;

EID: 33751003554     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.2363190     Document Type: Article

References (141)

1. G. D. Scholes and G. Rumbles, Nat. Mater. 5, 683 (2006).
2. N. Ledentsov, V. Ustinov, A. Egorov, A. Zhukov, M. Maksimov, I. Tabatadze, and P. Kopev, Semiconductors 28, 832 (1994).
3. N. Kirstaedter, N. N. Ledentsov, M. Grundmann, Electron. Lett. 30, 1416 (1994).
4. V. I. Klimov, A. A. Mikhailovsky, S. Xu, A. Malko, J. A. Hollingsworth, C. A. Leatherdale, H.-J. Eisler, and M. G. Bawendi, Science 290, 314 (2000).
5. A. Nozik, Physica E (Amsterdam) 14, 115 (2002).
6. E. Klarreich, Nature (London) 413, 450 (2001).
7. P. Mitchell, Nat. Biotechnol. 19, 1013 (2001).
8. D. Loss and D. P. DiVincenzo, Phys. Rev. B 57, 120 (1998).
9. M. G. Bawendi, P. J. Carroll, W. L. Wilson, and L. E. Brus, J. Chem. Phys. 96, 946 (1992).
10. A. P. Alivisatos, A. L. Harris, N. J. Levinos, M. L. Steigerwald, and L. E. Brus, J. Chem. Phys. 89, 4001 (1988).
11. Y. Masumoto, M. Ikezawa, B. R. Hyun, K. Takemoto, and M. Furuya, Phys. Status Solidi B 224, 613 (2001).
12. C. A. Leatherdale and M. G. Bawendi, Phys. Rev. B 63, 165315 (2001).
13. V. Kovalevskij, V. Gulbinas, A. Piskarskas, M. A. Hines, and G. D. Scholes, Phys. Status Solidi B 241, 1986 (2004).
14. D. M. Mittleman, R. W. Schoenlein, J. J. Shiang, V. L. Colvin, A. P. Alivisatos, and C. V. Shank, Phys. Rev. B 49, 14435 (1994).
15. J. Bellessa, V. Voliotis, R. Grousson, X. L. Wang, M. Ogura, and H. Matsuhata, Phys. Rev. B 58, 9933 (1998).
16. V. Türck, S. Rodt, O. Stier, R. Heitz, U. W. Pohl, R. Engelhardt, and D. Bimberg, J. Lumin. 87, 337 (2000).
17. S. Nomura and T. Kobayashi, Phys. Rev. B 45, 1305 (1992).
18. X. Fan, T. Takagahara, J. Cunningham, and H. Wang, Solid State Commun. 108, 857 (1998).
19. D. Gammon, E. S. Snow, B. V. Shanabrook, D. S. Katzer, and D. Park, Science 273, 87 (1996).
20. O. Verzelen, R. Ferreira, and G. Bastard, Phys. Rev. B 62, R4809 (2000).
21. O. Verzelen, R. Ferreira, and G. Bastard, Phys. Rev. Lett. 88, 146803 (2002).
22. O. Verzelen, G. Bastard, and R. Ferreira, Phys. Rev. B 66, 081308R (2002).
23. S. Hameau, Y. Guldner, O. Verzelen, R. Ferreira, G. Bastard, J. Zeman, A. Lemàtre, and J. M. Ǵrard, Phys. Rev. Lett. 83, 4152 (1999).
24. A. Tanaka, S. Onari, and T. Arai, Phys. Rev. B 45, 6587 (1992).
25. J. J. Shiang, S. H. Risbud, and A. P. Alivisatos, J. Chem. Phys. 98, 8432 (1993).
26. U. Woggon and M. Portuń, J. Chem. Phys. 51, 4719 (1995).
27. R. W. Schoenlein, D. M. Mittleman, J. J. Shiang, A. P. Alivisatos, and C. V. Shank, Phys. Rev. Lett. 70, 1014 (1993).
28. K. Takemoto, B. R. Hyun, and Y. Masumoto, J. Lumin. 87-89, 485 (2000).
29. P. Borri, W. Langbein, S. Schneider, U. Woggon, R. Sellin, D. Ouyang, and D. Bimberg, Phys. Rev. Lett. 87, 157401 (2001).
30. A. V. Uskov, A.-P. Jauho, B. Tromborg, J. Mørk, and R. Lang, Phys. Rev. Lett. 85, 1516 (2000).
31. U. Woggon, S. Gaponenko, W. Langbein, A. Uhrig, and C. Klingshirn, Phys. Rev. B 47, 3684 (1993).
32. M. Nirmal, C. B. Murray, D. J. Norris, and M. G. Bawendi, Z. Phys. D: At., Mol. Clusters 26, 361 (1993).
33. D. J. Norris, A. L. Efros, M. Rosen, and M. G. Bawendi, Phys. Rev. B 53, 16347 (1996).
34. S. A. Empedocles, D. J. Norris, and M. G. Bawendi, Phys. Rev. Lett. 77, 3873 (1996).
35. S. A. Blanton, M. A. Hines, and P. Guyot-Sionnest, Appl. Phys. Lett. 69, 3905 (1996).
36. S. A. Empedocles and M. G. Bawendi, J. Phys. Chem. B 103, 1826 (1998).
37. S. A. Empedocles and M. G. Bawendi, Science 278, 2114 (1997).
38. S. A. Empedocles, R. Neuhauser, K. Shimizu, and M. G. Bawendi, Adv. Mater. (Weinheim, Ger.) 11, 1243 (1999).
39. H. D. Robinson and B. B. Goldberg, Phys. Rev. B 61, R5086 (2000).
40. G. Schlegel, J. Bohnenberger, I. Potapova, and A. Mews, Phys. Rev. Lett. 88, 137401 (2002).
41. M. Kuno, D. P. Fromm, A. G. H. F. Hamann, and D. J. Nesbitt, J. Chem. Phys. 112, 3117 (2000).
42. M. Nirmal, B. O. Dabbousi, M. G. Bawendi, J. J. Macklin, J. K. Trautman, T. D. Harris, and L. E. Brus, Nature (London) 383, 802 (1996).
43. U. Banin, M. Bruchez, A. P. Alivisatos, T. Ha, S. Weiss, and D. S. Chemla, J. Chem. Phys. 110, 1195 (1999).
44. T. D. Krauss and L. E. Brus, Phys. Rev. Lett. 83, 4840 (1999).
45. G. Fleming, S. Passino, and Y. Nagasawa, Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 356, 389 (1998).
46. M. Cho, J.-Y. Yu, T. Joo, Y. Nagasawa, S. Passino, and G. Fleming, J. Phys. Chem. 100, 11944 (1996).
47. S. Mukamel, Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy (Oxford University Press, New York, 1995).
48. X. Yang, T. E. Dykstra, and G. D. Scholes, Phys. Rev. B 71, 045203 (2005).
49. S. Nakajima, Y. Toyozawa, and R. Abe, The Physics of Elementary Excitations (Springer, Berlin, 1980).
50. K. Huang and S. Rhys, Proc. R. Soc. London, Ser. A 204, 406 (1950).
51. M. Lax, J. Chem. Phys. 20, 1752 (1952).
52. F. E. Williams and M. H. Hebb, Phys. Rev. 84, 1181 (1951).
53. R. Silbey and R. A. Harris, J. Phys. Chem. 93, 7062 (1989).
54. L. Besombes, K. Kheng, L. Marsal, and H. Mariette, Phys. Rev. B 63, 155307 (2001).
55. S. V. Goupalov and I. A. Merkulov, Phys. Status Solidi B 224, 649 (2001).
56. C. E. Bottani, A. L. Bassi, A. Stella, P. Cheyssac, and R. Kofman, Europhys. Lett. 56, 386 (2001).
57. R. S. Penciu, M. Kafesaki, G. Fytas, E. N. Economou, W. Steffen, A. Hollingsworth, and W. B. Russel, Europhys. Lett. 58, 699 (2002).
58. S. V. Gupalov and I. A. Merkulov, Phys. Solid State 41, 1349 (1999).
59. V. L. Bulatov and R. W. Grimes, Philos. Mag. Lett. 77, 267 (1998).
60. E. Duval, A. Boukenter, and B. Champagnon, Phys. Rev. Lett. 56, 2052 (1986).
61. P. Roussignol, D. Ricard, and C. Flytzanis, Phys. Rev. Lett. 62, 312 (1989).
62. G. Cerullo, S. D. Silvestri, and U. Banin, Phys. Rev. B 60, 1928 (1999).
63. M. C. Klein, F. Hache, D. Card, and C. Flytzanis, Phys. Rev. B 42, 11123 (1990).
64. A. Tanaka, S. Onari, and T. Arai, Phys. Rev. B 47, 1237 (1993).
65. T. D. Krauss and F. W. Wise, Phys. Rev. Lett. 79, 5102 (1997).
66. M. Fujii, T. Nagareda, S. Hayashi, and K. Yamamoto, Phys. Rev. B 44, 6243 (1991).
67. T. Takagahara, J. Lumin. 70, 129 (1996).
68. T. Takagahara, Phys. Rev. Lett. 71, 3577 (1993).
69. S. Nomura and T. Kobayashi, Solid State Commun. 82, 335 (1992).
70. H. Lamb, Proc. London Math. Soc. 13, 187 (1882).
71. A. C. Eringer and E. S. Suhubi, Electrodynamics (Academic, New York, 1975), Vol. II.
72. P. M. Morse and H. Feshback, Methods of Theoretical Physics (McGraw Hill, New York, 1953).
73. T. Usami, Geophys. Mag. 31, 1 (1962).
74. Y. Satô and T. Usami, Geophys. Mag. 31, 15 (1962).
75. O. Madelung, Semiconductors: Data Handbook, 3rd ed. (Springer, Berlin, 2004).
76. E. Duval, Phys. Rev. B 46, 5795 (1992).
77. Phonons in Semiconductor Nanostructures, NATO Advanced Studies Institute Series E: Applied Sciences, edited by, J.-P. Leburton, J. Pascual, and, C. S. Torres, (Kluwer, Dordrecht, 1993), Vol. 236.
78. S. Schmitt-Rink, D. A. B. Miller, and D. S. Chemla, Phys. Rev. B 35, 8113 (1987).
79. P. K. Basu, Theory of Optical Processes in Semiconductors: Bulk and Microstructures (Oxford University Press, Oxford, 2003).
80. L. J. Sham and J. M. Ziman, Solid State Phys. 15, 221 (1963).
81. J. Li and L. W. Wang, Appl. Phys. Lett. 85, 2929 (2004).
82. D. W. Langer, R. N. Euwema, K. Era, and T. Koda, Phys. Rev. B 2, 4005 (1970).
83. A. L. Efros, M. Rosen, M. Kuno, M. Nirmal, D. J. Norris, and M. Bawendi, Phys. Rev. B 54, 4843 (1996).
84. A. L. Efros, Phys. Rev. B 46, 7448 (1992).
85. A. L. Efros and A. V. Rodina, Phys. Rev. B 47, 10005 (1993).
86. P. C. Sercel and K. J. Vahala, Phys. Rev. B 42, 3690 (1990).
87. Y. Tanimura and S. Mukamel, J. Opt. Soc. Am. B 10, 2263 (1993).
88. Y. Tanimura and S. Mukamel, Phys. Rev. E 47, 118 (1993).
89. W. B. Bosma, Y. J. Yan, and S. Mukamel, Phys. Rev. B 42, 6920 (1990).
90. A. Caldeira and A. J. Leggett, Physica A 121, 587 (1983).
91. Y. Yan and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 89, 5160 (1988).
92. A. Garg, J. N. Onuchic, and V. Ambegaokar, J. Chem. Phys. 83, 4491 (1985).
93. N. N. Ovsyuk and V. N. Novikov, Phys. Rev. B 53, 3113 (1996).
94. D. B. Murray and L. Saviot, Phys. Rev. B 69, 94305 (2004).
95. L. Saviot, D. B. Murray, M. del Carmen, and M. de Lucas, Phys. Rev. B 69, 113402 (2004).
96. P. Verma, W. Cordts, G. Irmer, and J. Monecke, Phys. Rev. B 60, 5778 (1999).
97. D. B. Murraya and L. Saviot, Physica E (Amsterdam) 26, 417 (2005).
98. E. Devaux, A. Dereux, E. Bourillot, J.-C. Weeber, Y. Lacroute, J.-P. Goudonnet, and C. Girard, Appl. Surf. Sci. 164, 131 (2000).
99. C. Voisin, D. Christofilos, N. D. Fatti, and F. Valĺe, Physica B 316-317, 89 (2002).
100. C. B. Murray, D. J. Norris, and M. G. Bawendi, J. Am. Chem. Soc. 115, 8706 (1993).
101. M. A. Hines and P. Guyot-Sionnest, J. Phys. Chem. 100, 468 (1996).
102. M. R. Salvador, M. A. Hines, and G. D. Scholes, J. Chem. Phys. 118, 9380 (2001).
103. W. P. de Boeij, M. S. Pshenichnikov, and D. Wiersma, J. Phys. Chem. 100, 11806 (1996).
104. S. A. Crooker, T. Barrick, J. A. Hollingsworth, and V. I. Klimov, Appl. Phys. Lett. 82, 2793 (2003).
105. G. Fleming and M. Cho, Annu. Rev. Phys. Chem. 47, 109 (1996).
106. Y. Yan and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 94, 179 (1991).
107. V. C. W. M. Zhang, T. Meier, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 108, 7763 (1998).
108. W. M. Z. T. Meier, V. Chernyak, and S. Mukamel, Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 356, 405 (1998).
109. V. Klimov, S. Hunsche, and H. Kurtz, Phys. Rev. B 50, 8110 (1994).
110. P. Borri, W. Langbein, S. Schneider, U. Woggon, R. L. Sellin, D. Ouyang, and D. Bimberg, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 984 (2002).
111. P. Borri, W. Langbein, S. Schneider, U. Woggon, R. L. Sellin, D. Ouyang, and D. Bimberg, Phys. Rev. Lett. 89, 187401 (2002).
112. U. Banin, G. Cerullo, A. A. Guzelian, C. J. Bardeen, and A. P. Alivisatos, Phys. Rev. B 55, 7059 (1997).
113. P. Borri and W. Langbein, in Single Quantum Dots: Topics in Applied Physics, edited by, P. Michler, (Springer-Verlag, Berlin, 2003), Vol. 90, p. 237.
114. G. Cerullo, S. D. Silvestri, and U. Banin, Phys. Rev. B 60, 1928 (1999).
115. P. B. Allen and M. Cardona, Phys. Rev. B 27, 4760 (1983).
116. P. B. Allen and M. Cardona, Phys. Rev. B 23, 1495 (1981).
117. A. Olkhovets, R.-C. Hsu, A. Lipovskii, and F. W. Wise, Phys. Rev. Lett. 81, 3539 (1998).
118. C. Trallero-Giner, A. Debernardi, M. Cardona, E. Meńndez- Proupín, and A. I. Ekimov, Phys. Rev. B 57, 4664 (1998).
119. M. Nirmal, D. J. Norris, M. Kuno, and M. G. Bawendi, Phys. Rev. Lett. 75, 3728 (1995).
120. J. J. Kim, C. Y. Wong, P. S. Nair, K. P. Fritz, S. Kumar, and G. D. Scholes, J. Phys. Chem. B (in press).
121. A. M. van Oijen, M. Ketelaars, J. Köhler, T. J. Aartsma, and J. Schmidt, Science 285, 400 (1999).
122. R. Zimmermann and E. Runge, J. Lumin. 60&61, 320 (1994).
123. R. Zimmermann and E. Runge, Phys. Status Solidi A 164, 511 (1997).
124. H. Fidder and D. A. Wiersma, Phys. Rev. Lett. 66, 1501 (1991).
125. A. Tilgner, H. P. Trommsdorff, J. M. Zeigler, and R. M. Hochstrasser, J. Chem. Phys. 96, 781 (1992).
126. F. C. Spano and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 91, 683 (1989).
127. M. Bednarz, V. A. Malyshev, and J. Knoester, Phys. Rev. Lett. 91, 217401 (2003).
128. H. Sumi and A. Sumi, J. Phys. Soc. Jpn. 56, 2211 (1987).
129. H. Sumi and Y. Toyozawa, J. Phys. Soc. Jpn. 31, 342 (1971).
130. M. G. Alessi, F. Fragano, A. Patań, M. Capizzi, E. Runge, and R. Zimmermann, Phys. Rev. B 61, 10985 (2000).
131. J. Perez-Conde and A. K. Bhattacharjee, Phys. Rev. B 63, 245318 (2001).
132. P. Lavallard, M. Chamarro, J. Perez-Conde, A. K. Bhattacharjee, S. V. Goupalov, and A. A. Lipovskii, Solid State Commun. 127, 439 (2003).
133. G. McDermott, S. M. Prince, A. A. Freer, A. M. Hawthornthwaite-Lawless, M. Z. Papiz, R. J. Cogdell, and N. W. Isaacs, Nature (London) 374, 517 (1995).
134. V. Sundström, T. Pullerits, and R. van Grondelle, J. Phys. Chem. B 103, 2327 (1999).
135. G. R. Fleming and R. van Grondelle, Curr. Opin. Struct. Biol. 7, 738 (1997).
136. J. L. Herek, N. J. Fraser, T. Pullerits, P. Martinsson, T. Polivka, H. Scheer, R. J. Cogdell, and V. Sundström, Biophys. J. 78, 2590 (2000).
137. G. D. Scholes and G. R. Fleming, Adv. Chem. Phys. 132, 57 (2005).
138. E. Knapp, Chem. Phys. 85, 73 (1983).
139. G. D. Scholes, I. R. Gould, R. J. Cogdell, and G. R. Fleming, J. Phys. Chem. B 103, 2543 (1999).
140. R. Jimenez, S. R. Dikshit, S. E. Bradforth, and G. R. Fleming, J. Phys. Chem. 100, 6825 (1996).
141. C. Tietz, F. Jelezko, U. Gerken, S. Schuler, A. Schubert, H. Rogl, and J. Wrachtrup, Biophys. J. 81, 556 (2001).