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Valence Bond Theory02:42

Valence Bond Theory

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Coordination compounds and complexes exhibit different colors, geometries, and magnetic behavior, depending on the metal atom/ion and ligands from which they are composed. In an attempt to explain the bonding and structure of coordination complexes, Linus Pauling proposed the valence bond theory, or VBT, using the concepts of hybridization and the overlapping of the atomic orbitals. According to VBT, the central metal atom or ion (Lewis acid) hybridizes to provide empty orbitals of suitable...
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Colors and Magnetism03:02

Colors and Magnetism

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Color in Coordination Complexes
When atoms or molecules absorb light at the proper frequency, their electrons are excited to higher-energy orbitals. For many main group atoms and molecules, the absorbed photons are in the ultraviolet range of the electromagnetic spectrum, which cannot be detected by the human eye. For coordination compounds, the energy difference between the d orbitals often allows photons in the visible range to be absorbed and emitted, which is seen as colors by the human...
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π Electron Effects on Chemical Shift: Overview01:27

π Electron Effects on Chemical Shift: Overview

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An applied magnetic field causes loosely bound π-electrons in organic molecules to circulate, producing a local or induced diamagnetic field over a large spatial volume. As the molecules tumble in solution, the field generated by π-electrons in spherical substituents results in a zero net field. However, the net field generated by π-electrons in non-spherical substituents is not zero. The effect of this induced field depends on the orientation of the molecule with respect to B0,...
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Chemical Shift: Internal References and Solvent Effects01:17

Chemical Shift: Internal References and Solvent Effects

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In an NMR sample, precise measurement of the absolute absorption frequencies of nuclei is difficult. A standard internal reference compound is added, and the frequency difference between the reference signal and sample signals is measured.
The internal reference compound generally used in NMR spectroscopy is tetramethylsilane (TMS). TMS is preferred because it is chemically inert, soluble in NMR solvents, and easily removable. Also, the highly shielded methyl protons in TMS yield an intense...
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Metal-Semiconductor Junctions01:24

Metal-Semiconductor Junctions

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The contact of metal and semiconductor can lead to the formation of a junction with either Schottky or Ohmic behavior.
Schottky Barriers
Schottky barriers arise when a metal with a work function (Φm) contacts a semiconductor with a different work function (Φs). Initially, electrons transfer until the Fermi levels of the metal and semiconductor align at equilibrium. For instance, if Φm > Φs, the semiconductor Fermi level is higher than the metal's before contact. The...
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Migración controlada del dopaje en puntos cuánticos del núcleo y la cáscara del CdS/ZnS

Elan Hofman1, Richard John Robinson1, Zhi-Jun Li1

  • 1Department of Chemistry, Syracuse University , Syracuse, New York 13244, United States.

Journal of the American Chemical Society
|June 9, 2017
PubMed
Resumen

La migración del dopante en los puntos cuánticos del núcleo/capa del sulfuro de cadmio/sulfuro de zinc (CdS/ZnS) es un proceso controlado por la temperatura impulsado por la tensión de la celosía. Esta migración permite ajustar las propiedades de transferencia y emisión de energía en los QD dopados.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencias de los materiales
  • Nanotecnología
  • Investigación de puntos cuánticos

Sus antecedentes:

  • El sitio dopante en los puntos cuánticos (QD) influye críticamente en las propiedades físicas a través del acoplamiento huésped-dopante.
  • El acoplamiento controlado de la red de dopante-anfitrión a través de la migración de dopante sigue siendo un área poco explorada en la síntesis de nanocristales.

Objetivo del estudio:

  • Investigar el impacto del desajuste de la celosía en las QD del núcleo/capa de CdS/ZnS en el comportamiento del dopante de manganeso (Mn(II).
  • Explorar la migración del dopaje como mecanismo para controlar el acoplamiento huésped-dopaje y las propiedades ópticas.

Principales métodos:

  • Se estudió el comportamiento del dopaje de Mn (II) en QDs de núcleo/capa de CdS/ZnS con diferentes desajustes de celosía.
  • Análisis de la migración del dopaje utilizando principios termodinámicos y la ecuación de Arrhenius.
  • Se ha investigado la dinámica de transferencia de energía entre el anfitrión CdS y los dopantes Mn{II}.

Principales resultados:

  • La migración del dopaje hacia la interfaz núcleo/capa de aleación se favorece termodinámicamente para minimizar la tensión de la celosía.
  • La velocidad de migración del dopante sigue el comportamiento de Arrhenius, controlable por la temperatura y el desajuste de la celosía.
  • La transferencia de energía entre los QD de CdS y los dopantes de Mn{II} es sintonizable a través de la migración del dopante durante la pasivación de la cáscara.

Conclusiones:

  • La migración de dopaje es una estrategia viable para controlar las interacciones huésped-dopaje en los QD de núcleo/capa.
  • Este método permite ajustar con precisión las bandas de emisión y las relaciones de emisión anfitrión-dopante.
  • Los hallazgos ofrecen una nueva vía para la ingeniería de propiedades ópticas de nanocristales semiconductores dopados.