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 Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Метеорный поток Эта-Аквариды достигнет своего максимума в ночь с 5 на 6 мая. Его частицы — осколки самой знаменитой кометы в истории, которая появляется над Землей раз в 76 лет. Ученый Пермского Политеха рассказал, как этот звездопад связан с кометой Галлея, почему у него есть «брат-близнец» и где лучше всего за ним наблюдать.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
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