Разработан новый метод для улучшения свойств тонких пленок квантовых точек
Физики МФТИ разработали новый высокочувствительный метод отслеживания обмена лигандами в тонких пленках коллоидных квантовых точек селенида ртути — перспективном материале для производства фотодетекторов. Лигандами называются частицы, связанные с другими с помощью донорно-акцепторного взаимодействия.
Результаты работы опубликованы в журнале Nanoscience and Technology. Коллоидные квантовые точки представляют собой полупроводниковые наночастицы размером от нескольких сотен до нескольких тысяч атомов. Они покрыты слоем органических молекул, обычно описываемых как лиганды.
Благодаря своим физическим и оптическим свойствам квантовые точки находятся в центре внимания современных исследований. Они активно применяются в разработке фоточувствительных и фотоэмиссионных устройств, а также биомаркеров. Успешное применение коллоидных квантовых точек, излучающих в видимом диапазоне, в дисплеях, инициировало изучение их для применения в инфракрасной части спектрального диапазона.
На рынок уже выпустили новые SWIR-камеры на основе коллоидных квантовых точек сульфида свинца. Также большой интерес представляют и новые биомаркеры, поскольку коллоидные квантовые точки имеют эмиссию, намного превышающую показатели классических органических красителей.
В то же время влияние и эффективность обмена лигандами на оптические свойства тонких пленок мало изучены. Ученые МФТИ, изучая процесс обмена, разработали новый подход его отслеживания с помощью ИК-Фурье спектроскопии. До настоящего момента большинство исследований пленок были сосредоточены на фотоэлектрических свойствах. Новый разработанный метод позволяет сравнить эффективность обмена лигандов, а также скорость реакции обмена. Самая высокая доля замещения олеата — 95% — наблюдалась у 1,4-димеркаптобензола.
«Наша работа посвящена исследованию замещения лигандов в тонких слоях коллоидных квантовых точек селенида ртути HgSe. В ходе исследований нам удалось довести до совершенства один перспективный метод отслеживания замены. Зачем это нужно? Это позволяет создать современные приборы с более совершенными свойствами. Например, фотосенсоров для ИК диапазона. Благодаря нашему способу мы можем отслеживать, насколько хорошо заместились лиганды в пленках создаваемых наноматериалов», — рассказал об исследовании Иван Шуклов, старший научный сотрудник центра испытания функциональных материалов Института квантовых технологий МФТИ.
По словам ученого, для создания идеальной фоточувствительной пленки нужно пройти две стадии. В первой необходимо получить квантовые точки изначально в виде коллоидного раствора с хорошим распределением. Для этого необходимы длинноцепочечные лиганды. Вторая стадия — сделать из них проводящую пленку. При этом начальные длинноцепочечные лиганды меняются на короткоцепочечные.
«Наша разработка позволяет отслеживать скорости замены. Потому что в большинстве работ все сконцентрированы на простом качественном результате — получить тонкую пленку коллоидных квантовых точек. Но необходимо достичь и высоких качественных показателей. Установить, проводит или не проводит данная пленка, чувствует или не чувствует свет.
А мы можем с помощью нашей модели на приставке с очень высокой чувствительностью отслеживать скорость процесса замены и установить, насколько эффективно заменились лиганды. Этот сложный процесс и определяет во многом будущие свойства нанопленки. Например, часто используются замены на галогениды. При этом выяснилось, что процент замены первоначальных лигандов очень низкий. И в итоге очень много остается исходных — длинноцепочечных. Это приводит к сниженной чувствительности и проводимости», — подчеркнул Иван Шуклов.
Эффективность устройств зависит от состава оболочек нанокристаллов в тонких пленках. Для получения лучших показателей ученые разработали и протестировали новый чувствительный метод. Несколько неорганических и органических лигандов были протестированы при их обмене в оболочке в спиртах и ацетонитриле. Разработанный метод и полученные результаты являются важным шагом для получения тонких пленок ККТ HgSe с заданным составом и устройств на их основе. Например, было установлено, что многие системы лиганд-растворитель не вызывают конверсии более 50% даже через 30 минут.
Telegram 
Дзен 
VK Кофеин известен прежде всего как стимулятор, повышающий бодрость и физическую работоспособность, однако его влияние на глубинные процессы восстановления мозга во время сна остается предметом дискуссий. Систематический обзор 32 исследований показал, что кофеин не столько сокращает продолжительность сна, сколько меняет его нейрофизиологическое качество, подавляя медленноволновую активность мозга, и сдвигает спящий мозг в более поверхностное, возбужденное состояние.
Физики и математики МФТИ совместно с коллегами из Института автоматизации проектирования РАН и Университета Иннополис провели трехмерное численное моделирование защитных сейсмических барьеров — специальных сооружений, призванных обеспечить безопасность наземных строений.
Астрономы предложили возможный источник самого мощного нейтрино в истории наблюдений — частицы с энергией 220 петаэлектронвольт, которую зафиксировали с помощью подводного телескопа KM3NeT в Средиземном море. Если ученые правы, их открытие поможет понять, где во Вселенной рождаются частицы экстремальных энергий и как работают одни из самых ярких объектов космоса — блазары.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно