Perfekt dopede kvanteprikker giver farver at farve til

(Phys.org) — Kvanteprikker er små nanokrystaller med ekstraordinære optiske og elektriske egenskaber med mulige anvendelser i farveproduktion, bioimaging, og solenergiproduktion. Forskere ved University of Illinois i Chicago har udviklet en måde at introducere præcis fire kobberioner i hver eneste kvanteprik.

Introduktionen af ​​disse "gæste" ioner, kaldet doping, åbner op for muligheder for at finjustere kvanteprikkernes optiske egenskaber og producere spektakulære farver.

"Når krystalliniteten er perfekt, kvanteprikkerne gør noget, som ingen havde forventet - de bliver meget emissive og ender med at blive verdens bedste farvestof, " siger Preston Snee, adjunkt i kemi ved UIC og hovedefterforsker på undersøgelsen.

Resultaterne er rapporteret i journalen ACS Nano , tilgængelig online forud for trykt udgivelse. At inkorporere gæsteioner i krystalgitteret kan være meget udfordrende, siger UIC kandidatstuderende Ali Jawaid, avisens første forfatter.

Det er vanskeligt at kontrollere antallet af ioner i hver kvanteprik. Blot målretning af et gennemsnitligt antal gæsteioner vil ikke producere kvanteprikker med optimale elektriske og optiske egenskaber.

Jawaid udviklede en procedure, der pålideligt producerer perfekte kvanteprikker, hver dopet med præcis fire kobberioner. Snee mener, at metoden vil sætte dem i stand til at erstatte andre gæsteioner med de samme konsistente resultater.

"Dette åbner mulighed for at studere en bred vifte af dopede kvanteprikkersystemer, " han sagde.

Donald Wink og Leah Page fra UIC og Soma Chattopadhyay fra Argonne National Laboratory bidrog også til undersøgelsen.