Forskere finder orange mangan-doterede kvanteprikker, der består af mange farver

(Phys.org) – Et team af forskere, der arbejder ved Indian Institute of Science i Bangalore, har fundet ud af, at mangan-doterede kvanteprikker, der ser orange ud, faktisk er en blanding af mange prikker i forskellige farver. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve , holdet beskriver, hvordan efter mikroskopisk undersøgelse af en prøve af tilsyneladende orange kvanteprikker, de opdagede en blanding af prikker i forskellige farver, der gav prøven dens overordnede orange nuance.

Tidligere forskning har fundet ud af, at der kan skabes kvanteprikker, der udsender forskellige farver afhængigt af, hvor store de er. Sådanne prikker absorberer fotoner med kort bølgelængde og udsender fotoner med lang bølgelængde. Farven på den udsendte fotonstrøm afhænger af prikkens størrelse, fordi den bestemmer dens kvante- og energitilstand. Forskere studerer farvede kvanteprikker, fordi det menes, at de kan bruges til at skabe belysning eller displayenheder. En stor ulempe ved deres brug, imidlertid, er det materiale, der bruges til at skabe dem:cadmium-selenid. Det er meget giftigt. Af den grund, forskere har kigget efter andre materialer som erstatning. I denne nye indsats, forskerne skabte lysudsendende kvanteprikker ved hjælp af en zink-cadmium-svovl-legering, der var blevet dopet med mangan. Tidligere forskning med lignende materialer har resulteret i prøver, der resulterer i at udsende kun én farve - orange.

For at lære mere om, hvorfor prikprøverne kun udsendte én farve, forskerne spredte et enkelt lag af prikkerne over en polymerfilm, giver mulighed for at se nærmere ved hjælp af et mikroskop. Til deres overraskelse, de opdagede en regnbue af farver, der udsendes af prikkerne. Den orange var simpelthen den farve, der blev produceret, da de blev blendet. Fordi kvanteprikker skabt via mangan-doping ikke er farveafhængige af størrelse, forskerne teoretiserede, at de forskellige farver, de så, var resultatet af, hvor deres ioner var placeret på prikkerne - nogle var på eller nær overfladen, andre var i nærheden af ​​centrum.

For at teste deres teori, holdet beklædte nogle af prikkerne med et lag materiale, der ikke var blevet dopet, forhindrer ioner i at opholde sig på prikoverfladen. Ved at gøre sådan, de opdagede, at det udsendte lys var mere blåt end lignende prikker uden belægningen. Dermed, de viste, at deres teori var korrekt, mens de også demonstrerede en måde at tilpasse farven på de prikker, de lavede.

Forskerne mener, at de farvede prikker har flere anvendelsesmuligheder end blot i belysnings- eller displayenheder, tyder på, at de også kan ende i solceller.

© 2013 Phys.org