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

 

Золотые наносферы
Золотые наносферы

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.