Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1 - СТМ изображения квантовых точек Cu2S (a) 2,4 нм, (b) 3,6 нм and (c) 5,8 нм.
Рисунок 2 - Смещение плазмонного резонанса с ростом числа вакансий атомов меди
Рисунок 3 - Зависимость частоты локализированного поверхностного плазмонного резонанса от концентрации свободных носителей заряда

Плазмоны в полупроводниковых квантовых точках

Ключевые слова:  квантовая точка, поверхностный плазмонный резонанс, полупроводник

Опубликовал(а):  Клюев Павел Геннадиевич

02 мая 2011

Считается, что локализированный поверхностный плазмонный резонанс (localized surface plasmonic resonance, LSPR) - привилегия металлов. В металлических наночастицах параметры резонанса определяются размером и формой наночастицы. Нанометр уже неоднократно писал об этом интересном явлении. Ученые из Национальной Лаборатории Беркли, Калифорния, исследовали полупроводниковые квантовые точки на предмет поверхностного плазмонного резонанса. Один из участников проекта по исследованию плазмонного резонанса в полупроводниковых квантовых точках Prashant Jain, автор статьи в Nature Materials, считает, что в принципе в любой наноструктуре, какой бы она ни была, можно наблюдать LSPR, о чем и свидетельствуют результаты проведенного эксперимента (на рис.1 представлены изображения трех массивов квантовых точек разных размеров). Главное, чтобы в наноструктуре была достаточно высокая концентрация свободных носителей заряда - дырок или электронов. В своей работе Jain с коллегами использовали квантовые точки сульфида меди Cu2S, в которых при отжиге возникают вакансии по меди и таким образом возникает избыточная концентрация дырок. Варьируя концентрацию носителей заряда, было получено несколько поверхностных плазмонных резонансов в ближней ИК области электромагнитного спектра. Варьируя концентрацию носителей заряда в примесных полупроводниках, можно менять частоту и интенсивность резонанса.

На картинке для анонса изображен Cu2S.




Комментарии
Юный максималист, 02 мая 2011 02:12 
Странно как-то. Выглядит так, как будто
известному эффекту придумали другое имя.
И какие доказательства, что это именно
плазмонный резонанс, а не примесное поглощение,
например?
может быть они хотят подчеркнуть малость размеров частиц..
может быть они хотят подчеркнуть малость размеров частиц..
Павел Геннадьевич, будьте любезны - раскройте поподробнее ход Вашей мысли, архиинтересно!

Статья любопытная, конечно!
(навроде как сыр Рокфор... )

Prashant Jain там ну никак не руководитель проекта!

Артем и Владимир Владимирович,
локализированный поверхностный плазмон наблюдается в металлических наночастицах. Как я понял, Prashant Jain в своей работе продемонстрировал тоже самое для п\п наночастиц. Причем частота резонанса менялась в зависимости от концентрации свободных носителей в наночастице. в примесном поглощении энергия перехода при поглощении не определяется концентрацией носителей
Юный максималист, 03 мая 2011 13:09 
Павел, насколько я понял, ВВ смутило замечание
про "малость размеров частиц". Он решил
проверить, знаешь ли ты, что будет с плазмонным
пиком на спектре металлических наночастиц, если
их размер будет меньше 10 нм (например, у 5 нм
наночастиц золота).
А мне вот непонятно, что скрывается под словами
"продемонстрировал то же самое".
Благодарю за сурдоперевод!

(Скорее был общий вопрос из любопытства, плюс см. ниже)

Артем, а, действительно, расскажите подробнее, что, Вы думаете, происходит при размере 5-10 нм у частиц золота?
Юный максималист, 04 мая 2011 21:38 
Прошу прощения, я искал ссылку на то, что
читал про плазмонный резонанс в частичках
маленького диаметра.
Ссылки на сайте плохо вставляются -
поэтому вот doi:10.1016/S0301-0104(99)00298-0
Насколько я понял, при маленьком размере
плазмонный резонанс перестает быть чисто
плазмонным - в него очень большой вклад
вносит взаимодействие электронов внутри
частицы. Потому что среднее время
рассеяния электрона на поверхности
приблизительно такое же, как и внутри
(десятки фемтосекунд).
Поэтому "привычные зависимости" (от
размера, концентрации электронов и т.п.)
формы и положения плазмонного пика
становятся "непривычными" и сильно
зависящими от типа металла.
Вот так я это понял и думал, что Вы про
это хотели услышать.
Спасибо за ответ, Артем! Доступа к статье у меня нет, потому возникает такой вопрос: что именно происходит с пиком резонанса? Ты пишешь "сильно
зависящими от типа металла". Как именно, в чем это проявляется? Я искал в интернете, что же может произойти при размерах частицы 5-10 нм, но ничего вразумительного не было.
Юный максималист, 04 мая 2011 23:59 
Павел, да ничего особо ужасного-то не
происходит. Просто одна модель уже не
описывает - приходится учитывать другие
факторы. Если статья нужна, пиши на мэйл.
"Фемтосекундные дела", однако, довольно
полезны бывают.
Мой мейл, Артем, paul_klyuyev@mail.ru
Владимир Владимирович, спасибо за заботу :-)) Артем мне вышлет статью, почитаю подробней :-))
Юный максималист, 04 мая 2011 22:12 
И еще добавлю, что на мой взгляд комментарий
Паши про "малость размеров" выглядел
странно, потому что "классический"
плазмонный резонанс - для НАНОчастичек не
таких уж и маленьких. И, кстати, я читал,
что поэтому и для SERSа нужны "большие
наночастички".
SERS - другая совсем история.
Ссылка забавная, насколько я понимаю фемтосекундные истории.
Нигде не встречал 5-10 нм, как критический переходный размер.
Юный максималист, 04 мая 2011 23:56 
Нет, для SERS это никакой не критический
размер.
Продемонстрировал тоже самое - что локализированный плазмонный резонанс можно наблюдать не только в металлических, но и в полупроводниковых наночастицах.
Разумно, Павел Геннадиевич!
Про размер я еще хотел узнать - показали ли они зависимость плазмона от размера - вроде как показали.

Но это не первая статья на эту тему.
И вот здесь очень меня смущает, что лучшие плазмоны наблюдались для почти чистого CuO.

Опасаюсь, что в случае примесного поглощения с переносом заряда - энергия перехода ой как будет зависеть от концентраций (когда их ("дефектов") много). Но близки ли по своей сути перенос заряда и "плазмон" в этой системе - очень интересный вопрос!
Владимир Владимирович, вот насчте размера я и сам почему-то сомневаюсь. Вот на первой картинке у нас есть изображения наночастиц, а что на вкладках вверху справа, Каковы различия между этими тремя картинками? Я так понимаю, остальные зависимости они брали для какой-нибудь частицы фиксированного диаметра.
А почему Вас смущает чистый CuO?
CuS, конечно, а не CuO, простите.
А смущает - где там будут конкретно "дырки" в этом стохиометрическом соединении. И будут ли тогда "плазмонны" значительная часть разных сульфидов d-элементов?

(Я не очень понимаю про вкладки, постараюсь прислать Вам статью попозже)
Юный максималист, 05 мая 2011 00:00 
И где в таких наночастицах будут вообще
дефекты и примеси - тоже вопрос
Спасибо, Владимир Владимирович! Завтра прочту

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Сателлит
Сателлит

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Пластырь по мотивам колючек кактуса быстро и эффективно собирает капли пота для анализа. Как нож сквозь масло, или секреты резки полимеров. Алмазное стекло из фуллеренов. Есть только миг: метаморфозы антиферромагнитного кристалла в терагерцовом импульсе. Лазерная нарезка струи или оптофлюидный резонанс.

С Новым годом!
Мы надеемся, что Новый год принесет всем удачи, новые достижения, откроет перспективы и сделает мир лучше. Поздравляем всех с Новым годом!

Наносистемы: физика, химия, математика (2021, Т. 12, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume12/12-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Электронные материалы Заочной Научно - Технологической Школы - 2021
А.А.Семенова, Е.А.Гудилин, коллектив авторов
С 15 ноября по 15 декабря 2021 в рамках XVI Всероссийской Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" проведено подготовительное мероприятие для потенциальных участников Олимпиады - Заочная Научно-Технологическая Школа (ЗНТШ'2021). В этой статье собраны основные факты и сборник электронных материалов ЗНТШ.

Десять лет перовскитной солнечной энергетики
Е.А.Гудилин , Mend Comm, А.Б.Тарасов, Н.Н.Удалова, А.А.Петров, другие авторы
Журнал Mendeleev Communications опубликовал виртуальный специальный выпуск «Ten years of hybrid perovskite photovoltaics and optoelectronics in the mirror of MAPPIC 2020 meeting»

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2021
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 8, 9, 10 и 11 июня 2021 г. Начало защит в 11.00. Защиты пройдут с использованием дистанционных образовательных технологий.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.