納米材料光學晶體學的第一個重要樣品

文章來源: 時間:2017-06-24 10:23:31

 導讀: 納米晶體由數百到數千個精確排列的原子組成,它們調節著光的吸收和發射。在特定的光波長下,晶體結構可以通過光的吸收模式來測量。

納米晶體由數百到數千個精確排列的原子組成,它們調節著光的吸收和發射。在特定的光波長下,晶體結構可以通過光的吸收模式來測量。

1.jpg納米晶體在生物醫學成像,發光器件和消費類電子產品等領域具有不同的應用。它們獨特的光學性質來自于組成它們的晶體類型。然而,到目前為止,開發納米晶體的一個主要瓶頸是需要X-射線技術來確定晶體的類型。

伊利諾伊大學香檳分校的研究人員已經開發出一種基于光學的新方法——通過識別這些晶體吸收光的獨特方式——來確定晶體類型。

 

“這種新的能力不再需要緩慢和昂貴的X射線設備,也不再需要大量高度提純的材料,”Andrew M. Smith解釋說,他是一名生物工程助理教授以及本項目的主要研究者。“這些理論和實驗的見解為分散在液體中的納米材料提供了簡單和準確的分析,我們認為這將會提高納米晶體工程的精度,也提高我們對納米晶體反應的理解。”

Smith研究組里的一名博士后研究員,同時也是發表在《自然*通信》上的論文《半導體納米晶體中的晶體相的光學測定》的第一作者的Sung Jun Lim說:“該研究結果比標準的材料表征方法更為明確,在這項研究中,我們用吸收光譜學和第一原理電子結構理論在II-VI族納米晶中識別了立方相和六方相的光學特征。我們觀察到,高能量的光譜特征使得我們在即使小至直徑約兩納米或只有幾百個原子的納米晶體中也能快速識別物質的相。”

 

根據材料科學助理教授和文章的合著者André Schleife所說,在這項工作中實現的精確實驗和前沿理論光譜學的緊密結合是現代納米研究的示范。這次合作所產生的光學晶體結構分析技術提供了一個新的和強大通過吸收光譜來在合成和加工過程中連續測量物相的能力,其可能是相比于固相X射線技術更加簡單、快速、高通量而且可能更為準確的結構表征方法。

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