Золото изменило свечение квантовых точек

Группа ученых из России и Швеции показала, что если покрыть образец с кремниевыми квантовыми точками тонкими полосками из золота, то оптические свойства квантовых точек изменятся. Открытие может пригодиться при создании биосенсоров и солнечных батарей. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Кремниевые квантовые точки потенциально можно широко использовать в клеточной биологии и медицине за счет того, что они могут избирательно проникать в клетки и люминесцировать. Биосенсоры на их основе можно использовать как средство для ранней диагностики различных заболеваний. Кроме того, кремниевые нанокристаллы перспективны в создании светоизлучающих устройств и в изготовлении высокоэффективных солнечных батарей.

Ученые под руководством Николая Гиппиуса из Сколковского института науки и технологий совместно с коллегами из МГУ и Королевского технологического института (KTH) в Стокгольме сначала теоретически, а потом экспериментально продемонстрировали, что золотые нанополоски изменяют спектры поглощения и фотолюминисценции нанокристаллов кремния. Выяснилось, что ширина нанополосок тоже влияет на оптические свойства квантовых точек.

Полученные результаты важны для практического применения кремниевых нанокристаллов, поскольку в руках ученых оказался новый инструмент, который позволит контролировать свойства квантовых точек. Интересно, что использование кремниевых квантовых точек в фотоэлементах значительно снизило бы технологические издержки в солнечной энергетике. Кроме того, при изготовлении солнечных батарей не пришлось бы использовать ядовитые вещества, такие как мышьяк или свинец.

«При взаимодействии образца кремниевых квантовых точек с золотыми нанополосками образуется новая квазичастица ‒ волноводный плазмон поляритон, — поясняет первый автор исследования Сергей Дьяков из Сколтеха. — Это приводит к изменению оптических свойств кремниевых нанокристаллов. Если мы хотим использовать их в солнечных батареях или светоизлучающих устройствах, нам необходим металлический электрод, и мы должны уметь контролировать спектры поглощения и излучения. Использование тонких золотых нанополосок решает обе эти проблемы».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.