Polimorfismo en AB(13) superredes de nanopartículas: un ejemplo de metamateriales semiconductores-metales

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.
• La cristalografía es una técnica de cristalografía.

Sus antecedentes:

• La cristalización coloidal de nanopartículas permite la creación de nanocompuestos ordenados con propiedades sintonizables.
• Las teorías de aproximación de esferas duras predicen fases binarias estables limitadas para la cristalización de nanopartículas.

Objetivo del estudio:

• Explorar la posibilidad de formar nuevos ensamblajes de nanopartículas más allá de las predicciones teóricas.
• Para investigar el comportamiento de cristalización de las nanopartículas de selenuro de plomo (PbSe) y de paladio (Pd).

Principales métodos:

• Utilizando técnicas de cristalización coloidal para ensamblar nanopartículas de PbSe y Pd.
• Analizando las estructuras resultantes para la estequiometría y la densidad de embalaje.

Principales resultados:

• Cristalizó con éxito las nanopartículas de PbSe y Pd en dos polimorfas distintas con estequiometría AB.
• Se identificó un polimorfo consistente con el embalaje de esfera dura (tipo NaZn(13)).
• Descubrió un segundo polimorfo inesperado con menor densidad de embalaje.

Conclusiones:

• Las teorías existentes basadas en aproximaciones de esferas duras son insuficientes para predecir todos los posibles resultados de cristalización de nanopartículas.
• La cristalización de nanocristales orgánicamente pasivados requiere modelos que incorporen varias fuerzas más allá de los simples principios de llenado de espacio.
• Se lograron estructuras periódicas ordenadas con menor densidad de empaque, lo que demuestra nuevas posibilidades en el diseño de nanocompuestos.
• Presentó la primera superred binaria de semiconductores y metales utilizando nanocristales PbSe-Pd.