Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Opladningsadskillelse i sølvklynger

Kunstnerens gengivelse af sølvklynger dækket af organiske ligandmolekyler.

Center for brugere af nanoskala materialer (CNM) fra Ecole Polytechnique Federale de Lausanne i Schweiz, arbejder med Argonne National Laboratory's CNM Nanophotonics Group, har demonstreret eksistensen af ​​ladede adskilte stater med lang levetid i sølvklynger. Klyngerne, syntetiseret kemisk i opløsning, består af præcis 44 sølvatomer og stabiliseres af præcis 30 organiske molekyler.

Dermed, klyngerne findes på grænsen mellem det kvantemekaniske regime af små molekyler og det klassiske regime af metal-nanopartikler. Tidsopløste optiske målinger udført på CNM viste, at absorption af en foton i en klynge følges meget hurtigt-inden for få picosekunder-ved adskillelse af positive og negative ladninger i klyngen.

Forbigående kinetik, der viser ladningsrekombination i ligandstabiliserede sølvklynger for forskellige omgivende opløsningsmidler (vand-methanolblanding, acetone, og dichlormethan). Både ladningsadskillelse og rekombinationshændelser er hurtigere i flere polære opløsningsmidler.

Afgifterne forbliver adskilt i lang tid, hele 300 nanosekunder. Den stabile ladningsseparerede tilstand, sammen med, at klyngerne absorberer lys over en lang række bølgelængder, betyde, at klyngerne repræsenterer en ny og lovende materialeklasse til solenergianvendelser.


Varme artikler