Исследовательская группа Института науки и технологий Тэгу Кёнбук (DGIST), Южная Корея, разработала новый спектроскопический метод, который может более легко и точно анализировать структуру наночастиц, чем традиционные методы.Сунг Джун Лим, старший научный сотрудник исследовательской группы интеллектуальных устройств и систем DGIST, и исследовательская группа под руководством профессора Эндрю М. Смита из Университета Иллинойса, США, провели совместное исследование и разработали «Метод анализа оптической нанокристаллографии. ‘которые могут анализировать кристаллическую структуру полупроводниковых наночастиц только путем измерения спектра поглощения.Это исследование было опубликовано 18 мая в онлайн-выпуске Nature Communications, дочернего журнала международного академического журнала Nature.
Полупроводниковые наночастицы, широко известные как квантовые точки, представляют собой уникальные наноматериалы, оптические и электрические свойства которых по-разному контролируются размером и формой частиц. Они используются в различных областях науки и техники, включая светодиоды, солнечные элементы, фотоэлектрические датчики, биомолекулярную визуализацию и т. Д.
Полупроводники соединений II-VI и III-V представляют собой полиморфные материалы, которые могут иметь различную кристаллическую структуру структуры цинковой обманки и структуры вюрцита. Чтобы понять и контролировать оптические, электрические и морфологические характеристики этих наночастиц, важно точно и эффективно проанализировать кристаллическую структуру наночастиц.
Однако метод дифракции рентгеновских лучей, который широко используется для анализа существующей кристаллической структуры наночастиц, требует дорогостоящего оборудования для анализа и большого количества очищенных порошкообразных наночастиц, что делает процесс анализа громоздким и дорогостоящим. Более того, существует ограничение, заключающееся в том, что его нельзя напрямую применять к образцам наночастиц, которые обычно синтезируются, очищаются и хранятся в растворе.Исследователи провели эксперименты и теоретические исследования корреляции между кристаллической структурой и спектром поглощения наночастиц и разработали метод, позволяющий различать две кристаллические структуры (цинковая обманка, вюрцит) полупроводниковых наночастиц II-VI, таких как селенид кадмия ( CdSe) только через анализ спектра поглощения.Этот «метод анализа нанооптической кристаллографии» позволит точно наблюдать кристаллическую структуру наночастиц размером менее 2 нанометров, которую трудно точно проанализировать методом дифракции рентгеновских лучей.
Он также может быстро предсказывать кристаллическую структуру политипических наночастиц.Кроме того, ожидается, что новый метод анализа, разработанный исследовательской группой, станет новым аналитическим методом, который может легко и точно анализировать кристаллическую структуру наночастиц в растворе с помощью спектроскопического метода. Таким образом, ожидается улучшение технологии синтеза наночастиц путем применения этого метода к исследованию для определения взаимосвязи между структурой и свойствами наночастиц.
Сунг Джун Лим, старший научный сотрудник исследовательской группы интеллектуальных устройств и систем DGIST, сказал: «Этот метод представляет собой новый аналитический метод, который определяет не только кристаллическую структуру наночастиц, но и взаимосвязь между различными структурными характеристиками, такими как форма частицы и состояние поверхности. , и оптический спектр ". Он добавил: «В будущем мы продолжим теоретические исследования и эксперименты для проведения последующих исследований высокоэффективных методов оптического анализа кристаллов. Мы продолжим теоретические исследования и эксперименты, а также проведем последующие исследования для разработки высокоэффективных метод оптического кристаллографического анализа ».