Hurtig spin-flip i kolloide nanokrystaller for at generere molekylære tripletter
Hvidt lys triplet-fusion foton opkonvertering ved hjælp af nanokrystal-molekyle hybrider. Kredit:Chem (2022). DOI:10.1016/j.chempr.2022.03.003
En forskergruppe ledet af prof. Wu Kaifeng fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) afslørede mekanismen for dannelse af molekylære spin-tripletter fra hurtig spin-flip i kolloide nanokrystaller og demonstrerede dens fotokemiske anvendelser .
Undersøgelsen blev offentliggjort i Chem den 24. marts.
Traditionelt er halvlederspinegenskaber et område af fysik. Den seneste udvikling inden for opløsningsdyrkede halvledermaterialer, såsom blyhalogenidperovskiter og kolloide nanokrystaller, er begyndt at inkludere kemikere i dette spil. Men disse materialers spinrelaksationslevetid er stadig for korte (typisk nogle få picosekunder ved stuetemperatur) til anvendelser af spintronic og kvanteinformationsteknologi.
Det er dog vigtigt, at der er et stort felt kaldet "molekylær fotokemi", der er særligt glad for spin-afslappede molekylære triplettilstande. Fotokemikere har brugt mange kræfter på syntesen af specielle molekyler kaldet sensibilisatorer, som kan producere tripletter ved fotoexcitation.
"Vi indså, at de korte spin-levetider, der for nylig blev målt i kolloide nanokrystaller, i stedet burde finde umiddelbare anvendelser i molekylær fotokemi," sagde prof. Wu.
Forskerne demonstrerede spin-aktiveret fotokemi ved hjælp af CsPbBr3 nanokrystaller overfladeforankret med rhodamin B-molekyler. Ved hjælp af avanceret femtosekund laserspektroskopi fandt de ud af, at excitation af enten nanokrystallet eller molekylet inducerede effektiv ladningsadskillelse, og den hurtige spin-flip af bæreren inde i nanokrystallen muliggjorde højudbyttedannelsen af molekylære tripletter gennem ladningsrekombination. I modsætning hertil var den konventionelle mekanisme med tung-atom-effekt udelukket for dette system.
Hvid-lys-drevet triplet-fusion foton-opkonvertering og singlet-iltgenerering ved at bruge nanokrystaller til at vende spindene for at generere molekylære tripletter. Kredit:Chem (2022). DOI:10.1016/j.chempr.2022.03.003
Desuden ved at bruge de dobbelte triplet-dannelsesveje og den komplementære spektrale dækning af CsPbBr3 og rhodamin B opnåede de en effektiv hvid-lys-drevet molekylær triplet-fotokemi, inklusive tripletfusion-foton-opkonvertering og singlet-iltgenerering.
"Denne undersøgelse åbner en ny vej for fotokemiske anvendelser af opløsningsbehandlede halvledermaterialer," sagde prof. Wu. "Det kan inspirere til brugen af spinegenskaberne af disse billige materialer på flere områder." + Udforsk yderligere
Lanthanid nanokrystaller lysner molekylære triplet-excitoner
Sidste artikelBliv varmere:Forbedring af varmefluxmodellering
Næste artikelEn ny klasse af materialer til mønstre i nanoskala
Varme artikler
-
Solceller gør vinduer til generatorer(PhysOrg.com)-Forestil dig en verden, hvor vinduerne i højhuskontorer er stærke energiproducenter, tilbyde sine indbyggere meget mere end lidt frisk luft, lys og udsigt. I de sidste fire år har et te -
Usædvanlig båndgab renormalisering i 2D uorganisk bly-halogenid perovskit nanoblodpladerSkematisk illustration af den usædvanlige blueshift-redshift crossover af båndgab med temperatur i CsPbBr3 2-ML NPLer, som foreløbigt tilskrives afvejningen mellem de modsatte bidrag fra elektron-akus -
Diamant viser sig at være nyttigt materiale til dyrkning af grafenKredit:Argonne National Laboratory Grafen er fremtidens ting. Årevis, forskere og teknologer har forudsagt nytten af de ét atom-tykke plader af rent kulstof i alt fra avancerede touchskærme og h -
Nye metalfrie hydrogelelektroder bøjes, så de passer til kroppens mange former, undgå skader på …I modsætning til standardelektroder, der er lavet af stive metalkomponenter, hydrogelelektroden opnår elektrisk ledning via en kombination af kulstofnanorør og grafenflager indlejret i en ultrafleksib
- Forskere opdager, at trækul fanger ammoniakforurening
- Når et lands byer og landsbyer står over for udryddelse
- Online klimamøde tilbyder talkfest uden gassen
- En teenageforsker hjalp mig med at opdage masser af golfbolde, der forurenede havet
- Hvert øjeblik med ultrahurtig kemisk binding fanget på film
- Facebook afslører appelproces for, hvornår det fjerner opslag