Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2024, выпуск 6 » Статья стр. 675
<<<
Влияние ангармонизма колебаний OH-групп молекул растворителя на люминесцентные свойства полупроводниковых коллоидных квантовых точек сульфида свинца в ближней ИК области
РНФ, «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, 22-72-00098
Гревцева И.Г. 1, Овчинников О.В. 1, Смирнов М.С. 1, Чирков К.С.1, Латышев А.Н.1
1Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия
Email: grevtseva_ig@inbox.ru, ovchinnikov_o_v@rambler.ru, smirnov_m_s@mail.ru
Поступила в редакцию: 27 марта 2024 г.
В окончательной редакции: 11 апреля 2024 г.
Принята к печати: 14 июня 2024 г.
Выставление онлайн: 14 августа 2024 г.
PDF версия
Рассмотрено влияние ангармонизма колебаний OH-групп молекул растворителя на величину квантового выхода и времени затухания ИК люминесценции водных растворов коллоидных квантовых точек сульфида свинца, пассивированных молекулами 2-меркаптопропионовой кислоты (КТ PbS/2-MPA). Показано, что смещение в длинноволновую область полосы обертонов колебательных мод растворителя относительно полосы люминесценции КТ PbS/2-MPA (950 nm) при замене растворителя с H2O на D2O приводит к росту квантового выхода от 2 до 5%, увеличению времени затухания люминесценции от 2.4 до 6.0 μs и уменьшению константы безызлучательной рекомбинации в 2.5 раза. При этом аппроксимация кривых затухания люминесценции КТ PbS/2-MPA демонстрирует наибольшее согласие с экспериментальными данными при учете в законе затухания люминесценции статистического распределения по числу ОН-групп молекул растворителя относительно КТ. Численные расчеты интеграла перекрытия спектра люминесценции донора (КТ PbS/2-MPA) со спектром экстинкции акцептора (обертоны ОН-колебаний) показали значения радиуса Фёрстера R_0 = 0.4 nm, что свидетельствует об адсорбции молекул растворителя на поверхности КТ при их растворении в нем. Полученные данные указывают на реализацию диполь-дипольного механизма безызлучательного переноса энергии электронного возбуждения от КТ PbS/2-MPA к обертонам ОН-колебаний растворителя, распложенных в окружающем объеме КТ. Ключевые слова: люминесценция, квантовый выход, время затухания люминесценции, безызлучательные процессы, квантовая точка, сульфид свинца.
  1. Yu Ma, Yu Zhang, W.W. Yu. J. Mater. Chem. C, 7, 13662 (2019). DOI: 10.1039/C9TC04065J
  2. H.M. Gil, T.W. Price, K. Chelani, J.-S.G. Bouillard, S.D.J. Calaminus, G.J. Stasiuk. iScience, 24 (3), 102189 (2021). DOI: 10.1016/j.isci.2021.102189
  3. M. Han, O. Karatum, S. Nizamoglu. ACS Appl. Mater. Interfaces, 14, 18, 20468 (2022). DOI: 10.1021/acsami.1c25009
  4. L. Seravalli. Microelectronic Engineering, 276, 111996 (2023). DOI: 10.1016/j.mee.2023.111996
  5. C.L. Phillips, A.J. Brash, M. Godsland, N.J. Martin, A. Foster, A. Tomlinson, R. Dost, N. Babazadeh, E.M. Sala, L. Wilson, J. Heffernan, M/S. Skolnick, A.M. Fox. Sci Rep., 14, 4450 (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-55024-6
  6. A.A.H. Abdellatif, M.A. Younis, M. Alsharidah, O. Al Rugaie, H.M. Tawfeek. Challenges and Clinical Potential. Int. J. Nanomedicine, 17, 1951 (2022). DOI: 10.2147/IJN.S357980
  7. D. Pluta, H. Kuper, R.T. Graf, Ch. Wesemann, P. Rusch. Nanoscale Adv., 5, 5005 (2023). DOI: 10.1039/D3NA00404JJ [Zhou, F. Ma, K. Chen, W. Zhao, R. Yang, Ch. Qiao, H. Shen, W.-Sh. Su, M. Lu, Yu. Zheng, R. Zhang, L. Chena, S. Wang. Nanoscale Adv., 5, 3896 (2023) DOI: 10.1039/D3NA00251A]
  8. A. Olejniczak, R. Rich, Z. Gryczynski, B. Cichy. Nanoscale Horiz., 7, 63 (2022) DOI:10.39/D1NH00424G
  9. I.G. Grevtseva, K.S. Chirkov, O.V. Ovchinnikov, M.S. Smirnov. Inorganic Materials, 59 (10), 1045 (2023). DOI: 10.1134/S0020168523100047
  10. I.G. Grevtseva, O.V. Ovchinnikov, M. S.Smirnov, T.S. Kondratenko, V.N. Derepko, A.M.H. Hussein, N.E. Egorov, E.A. Vozgorkova. Opt. Spectrosc., 130 (12), 1910 (2022). DOI: 10.21883/OS.2022.12.54100.4106-22
  11. M.S. Smirnov, O.V. Ovchinnikov, I.G. Grevtseva, A.I. Zvyagin, A.S. Perepelitsa, R.A. Ganeev. Opt. Spectrosc., 124 (5), 681 (2018). DOI: 10.1134/S0030400X18050211
  12. V.A. Krivenkov, P.S. Samokhvalov, P.A. Linkov, D.O. Solovyeva, G.E. Kotkovskii et al. SPIE, 9126, 91263 (2014). DOI: 10.1117/12.2057828
  13. J.E. Lewis, X.J. Jiang. Nanotechnology, 21, 455402 (2010). DOI: 10.1088/0957-4484/21/45/455402
  14. I. Fossе, S. Lal, A.N. Hossaini, I. Infante, A.J. Houtepen. J. Phys. Chem. C, 125, 23968 (2021). DOI: 10.1021/acs.jpcc.1c07464
  15. S. Aynehband, M. Mohammadi, K. Thorwarth, R. Hany, F.A. Nuesch, M.D. Rossell, R. Pauer, J.-M. Nunzi, A. Simchi. ACS Omega, 5 (25), 15746 (2020). DOI: 10.1021/acsomega.0c02319
  16. P. Papagiorgis, D. Tsokkou, K. Gahlot, L. Protesescu, A. Manoli, F. Hermerschmidt, C. Christodoulou, S.A. Choulis, M.V. Kovalenko, A. Othonos, G. Itskosl. J. Phys. Chem. C, 124 (50), 27848 (2020). DOI: 10.1021/acs.jpcc.0c09790
  17. M. Debayle, T. Marchandier, X. Xu, N. Lequeux, T. Pons. ACS Appl. Materials \& Interfaces, 11 (28), 25008 (2019). DOI: 10.1021/acsami.9b06194
  18. V.L. Ermolaev. Opt. Spectrosc., 125 (2), 256 (2018). DOI: 10.21883/OS.2018.08.46368.97-18
  19. E.B. Sveshnikova, V.L. Ermolaev. Opt. Spectrosc., 111 (1), 34 (2011). https://elibrary.ru/download/elibrary_16525621_ 62511575.pdf
  20. V.L. Ermolaev, E.B. Sveshnikova, E.N. Bodunov. Physics-Uspekhi, 39 (3), 261 (1996). DOI: 10.3367/UFNr.0166.199603c.0279
  21. V.L. Ermolaev, E.B. Sveshnikova, T.A. Shakhverdov. Rus. Chem. Rev., 44 (1), 48 (1975). https://www.uspkhim.ru/RCR2142pdf
  22. A. Aharoni, D. Oron, U. Banin, E. Rabani, J. Jortner. Phys. Rev. Lett., 100, 057404 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevLett.100.057404
  23. Q. Wen, St.V. Kershaw, S. Kalytchuk, O. Zhovtiuk, C. Reckmeier. ACS Nano, 10 (4), 4301 (2016). DOI: 10.1021/acsnano.5b07852
  24. O.E. Semonin, J.C. Johnson, J.M. Luther, A.G. Midgett, A.J. Nozik, M.C. Beard. J. Phys. Chem. Lett., 1, 2445 (2010). DOI: 10.1021/jz100830r
  25. S.E. Lappi, B. Smith, S. Franzen. Spectrochim. Acta, Part A, 60, 2611 (2004). DOI: 10.1016/j.saa.2003.12.042
  26. S. Klingler, J. Hniopek, R. Stach, M. Schmitt. J. Popp. ACS Meas. Sci. Au, 2 (2), 157 (2022). DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.1c00048
  27. B. Xue, J. Cao, D. Deng, J. Xia, J. Jin, Zh. Qian, Yu. Gu. J. Mater. Sci. Mater. Med., 23, 723 (2012). DOI: 10.1007/s10856-012-4548-z
  28. S.I. Sadovnikov, A.I. Gusev. RSC Adv., 10, 40171 (2020). DOI: 10.1039/D0RA07853K
  29. H. Du, C. Chen, R. Krishnan, T.D. Krauss, J.M. Harbold, F.W. Wise, M.G. Thomas, J. Silcox. Nano Lett., 2 (11), 1321 (2002). DOI: 10.1021/nl025785g
  30. H. Liu, P. Guyot-Sionnest. J. Phys. Chem. C, 14 (35), 14860 (2010). DOI: 10.1021/jp105818e
  31. B.L. Wehrenberg, C. Wang, P. Guyet-Sionnest. J. Phys. Chem. B, 106, 10634 (2002). DOI: 10.1063/1.4917388
  32. P.S. Parfenov, A.P. Litvin, A.V. Baranov, E.V. Ushakova, A.V. Fedorov, A.V. Prudnikovb, M.V. Artemyev. Opt. Spectrosc., 112, 868 (2012). DOI: 10.1134/S0030400X12060136
  33. A.P. Litvin, P.S. Parfenov, E.V. Ushakova, A.L. Simоes Gamboa, A.V. Fedorov et al. J. Phys. Chem. C, 118 (35), 20721 (2014). DOI: 10.1021/jp507181k
  34. C. Cheng, J. Li, X. Chengb. J. Lumin., 188, 252 (2017). DOI: 10.1016/j.jlumin.2017.04.037
  35. E.V. Ushakova, A.P. Litvin, P.S. Parfenov, A.V. Fedorov, M. Artemyev, A.V. Prudnikau, I.D. Rukhlenko, A.V. Baranov. ACS Nano, 6 (10), 8913 (2012). DOI: 10.1021/nn3029106
  36. I. Grevtseva, T. Chevychelova, O. Ovchinnikov, M. Smirnov, T. Kondratenko, V. Khokhlov, A.I. Zvyagin, M. Astashkina, K. Chirkov. Optical and Quantum Electronics, 55 (5) (2023). DOI: 10.1007/s11082-023-04658-3
  37. M.S. Gaponenko, A.A. Lutich, N.A. Tolstik, A.A. Onushchenko, A.M. Malyarevich, E.P. Petrov, K.V. Yumashev. Phys. Rev. B, 82, 125320 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevB.82.125320
  38. Dae Gwi Kim, T. Kuwabara, M. Nakayama. J. Lumin., 119-120, 214 (2006). DOI: 10.1016/j.jlumin.2005.12.033
  39. S. Kedenburg, M. Vieweg, T. Gissibl, H. Giessen. Opt. Mater. Express, 2, 1588 (2012). DOI: 10.1364/OME.2.001588
  40. F.W.B. van Leeuwen, B. Cornelissen, F. Caobelli, L. Evangelista, L. Rbah-Vidal, S. Del Vecchio, C. Xavier, J. Barbet, M. de Jong. EJNMMI Radiopharm. Chem., 2, 15 (2017). DOI: 10.1186/s41181-017-0034-8
  41. O. Ciocirlan, O. Iulian. J. Serb. Chem. Soc., 74 (3), 317 (2009). DOI: 10.2298/JSC0903317C
  42. L.V. Vu, S.C. Doanh, L.T. Nga, N.N. Long. e-J. Surf. Sci. Nanotech., 9, 494 (2011). DOI: 10.1380/ejssnt.2011.494
  43. P. Scherrer. Nachr. Ges. Wiss. Gott., 26, 98 (1918)
  44. W.W. Scanlon. J. Phys. Chem. Solids, 8, 423 (1959). DOI: 10.1016/0022-3697(59)90379-8
  45. I. Moreels, K. Lambert, D. Smeets, D. Muynck, T. Nollet, J.C. Martins, F. Vanhaecke, A. Vantomme, Ch. Delerue, G. Allan, Z. Hens. ACS Nano, 3 (10), 3023 (2009). DOI: 10.1021/nn900863a
  46. J.R. Caram, S.N. Bertram, H. Utzat, W.R. Hess, J.A. Carr, T.S. Bischof, A.P. Beyler, M.W.B. Wilson, M.G. Bawendi. Nano Lett., 16 (10), 6070 (2019). DOI:10.1021/acs.nanolett.6b02147
  47. S. Sadhu, M. Tachiya, A. Patra. J. Phys. Chem. C, 114 (6), 2842 (2010). DOI: 10.1021/jp912268m
  48. E.N. Bodunov, V.V. Danilov, A.S. Panfutova, A.L. Simoes Gamboa. Ann. Phys. (Berlin), 528 (3-4), 272 (2016). DOI: 10.1002/andp.201500350
  49. M.S. Smirnov. Opt. Spectrosc., 123 (5), 705 (2017). DOI: 10.1134/S0030400X17090284
  50. M. Tachiya. Chem. Phys. Lett., 33 (2), 289 (1975). DOI: 10.1016/0009-2614(75)80158-8
  51. F.G. Sanchez, C.C. Ruiz. J. Lumin., 69, 179 (1996). DOI: 10.1016/S0022-2313(96)00116-0

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme