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Nanocrystals의 정확한 두기 공동 속성에 통제를 허용합니다

Published on February 18, 2011 at 4:36 AM

개별적인 nanocrystals의 각자 집합에 의해 형성된 개별적인 NCs 사이 자석, 광학, 그리고 전자 연결의 (NCs) 통제를 2차원의 (제 2)와 3차원 (3번째) superlattices에서 정확한 명령은 허용합니다.

이 통제는 진동 일관성과 같은 유용한 공동 속성으로 뒤집을 수 있는 금속 에 절연체 전환, 강화한 전도도, 회전급강하 의존하는 전자 수송, 강화한 ferro 및 ferrimagnetism, 조정 가능한 magnetotransport 및 능률적인 책임 수송 이끌어 낼 수 있습니다. 이 속성에는 태양 전지, 마당 효과 트랜지스터, 발광 장치, 광검출기 및 광전도체에 있는 많은 잠재적인 응용이 있습니다.

(a) 다이아몬드 뇌관의 발화쇠 세포에 있는 고압적인 실험의 개요 삽화. 면을 낸 3번째 supercrystals (b)의 고해상도 스캐닝 electrom 현미경 검사법 심상은 콜로이드 7.0 nm 둥근 PbS nanocrystals (c)에서 각자 소집하고 뿌리고는 및 마이크로 엑스레이 (e) 작 각 엑스레이 (d) 에돌이 무늬 대응했습니다

3번째 superlattice 내의 NCs의 정확한 두기 때문에, 그 같은 시스템은 원자의 건축된 결정에 유례에서 "supercrystals"로 자주 (SCs) 불립니다. 그러나 원자 결정과는 다른, SCs 제안 그 같은 구조물에 있는 공동 속성을 통제하기 위하여 이용될 수 있는 유기 ligands의 "부드러움" 쉘의 존재 때문에 interparticle 거리 조정의 융통성. 구조상 안정성과 압축성은 어떤 3번째 시스템든지의 기본적인 특성입니다.

Nanoscale 물자를 위한 Argonne 국립 연구소 센터에서 연구원의 팀은, Argonne에 엑스레이 과학 부분 광양자 근원, (APS) APS에 전투지역 13를 작전하는 GeoSoilEnviroCARS 시카고 대학을 진행했습니다, 노스웨스턴 대학교는 면을 낸 개별에 첫째로 결합한 즉 액체정역학, 고압, 작 각 엑스레이 뿌리고는 (SAXS) 및 마이크로 엑스레이 회절 (XRD) 연구 결과, 콜로이드 7.0 nm PbS nanocrystals에서 각자 소집된 3번째 supercrystals에 보고하고. SAXS와 XRD 기술을 결합하는 것은 순환하는 압력 도중 interparticle 간격의 정확한 평가를 개별적인 NCs의 양 변경이 고려되었기 때문에 허용했습니다. NCs의 표면에서 유기 ligands의 거르고 소결 때문에 SCs의 구조상 보전성 분실하기의 가능성을 피하기 위하여 네온은 압력 전달 매체 이용되었습니다. 다이아몬드 뇌관의 발화쇠 세포 (DAC) SAXS는 주위에서 NCs의 fcc 편성부대와 더불어 APS에 엑스레이 과학 부 엑스레이 beamline 12 식별 C에, SCs의 제시한 거의 완벽한 구조상 안정성, 능력을 발휘한 12.5 GPa에 압력 범위에서 실험합니다. APS에 GeoSoilEnviroCARS 엑스레이 beamline 13 식별 D에 NCs에는 ~55 GPa까지 압력 순환 도중 보존하는 SCs에 있는 개별적인 NCs의 강한 우선적인 오리엔테이션이 있다는 것을 실행된 XRD는, 설명해 실험합니다.

개별적인 NCs, 그들의 SCs 및 ligand 매트릭스의 기계적 성질은 SAXS와 XRD에 의해 일어난 압축 데이터에서 파생된 상태 방정식을 사용하여 분석되었습니다. SCs의 주위 압력 대량 계수는 압축 도중 ~5 GPa와 방출 주기 도중 ~14.5 GPa이기 위하여, 각각 산출되었습니다. NCs는 8 GPa 이상 일차 상전이를 겪기 위하여 찾아내고, 전이는 단 하나 핵형성 사건 (8.1-9.2 GPa의 압력 범위 안에), 및 (아직 확인되지 않는)에서 두번째 전이 도중 이질적인 핵형성을 통해 CsCl 구조물에 첫번째 전환 도중 중간 단계 진행합니다. ~2.2-2.95 GPa의 ligand 매트릭스를 위한 대량 계수는 nanoindentation 연구 결과에서 관찰된 그것 보다는 더 중대한 크기 순서입니다.

interparticle 간격을 조정하는 SCs의 높은 구조상 안정성 및 기능은 다른 단계로 고압에 변형된 NCs로 이루어져 있던 구조물을 포함하여 각자 편성한 인공적인 고체의 공동 속성의 추가 조작의 약속을 제안하는 것을 보입니다. 고압적인 XRD 및 SAXS를 결합하는 것은 개별적인 빌딩 블록 및 그들의 계층 아키텍쳐의 기계적 성질에 관하여 직접 정보를 장악하는 유일한 기회를 제공합니다.

근원: http://www.anl.gov/

Last Update: 12. January 2012 19:32

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