コロイド性インジウムニトリドナノ結晶におけるプラズモニックとインターバンド移行の制御
Peter K B Palomaki1, Elisa M Miller, Nathan R Neale
1Chemical and Materials Sciences Center, National Renewable Energy Laboratory , 15013 Denver West Parkway, Golden, Colorado 80401, United States.
Journal of the American Chemical Society
|August 27, 2013
まとめ
研究者らは,調節可能な光学特性を持つインジウム窒化物 (InN) ナノ結晶を合成した. リバーシブルな化学反応により,可視および中赤外線の吸収が変化し,局所的な表面プラズモン共振 (LSPR) の制御が示される.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 物理化学 物理化学
背景:
- インジウム窒化物 (InN) ナノ結晶は,ユニークな光学特性を有しています.
- これらの特性を制御することは,高度なアプリケーションにとって極めて重要です.
- 中赤外線の局所化された表面プラズモン共鳴 (LSPR) は特に興味深い.
研究 の 目的:
- インジウムニトリド (InN) ナノ結晶のためのコロイド合成を開発する.
- 化学的リドックス反応によるLSPRを含む光学特性の可逆性チューニングを調査する.
- キャリア密度と光学応答の関係を理解する.
主な方法:
- 4~10nmインジウムニトリド (InN) ナノ結晶のコロイド合成.
- NOBF4を用いた化学酸化とBu4NBH4.4を用いた還元.
- 光学吸収スペクトロスコーピー (可視および中赤外線).
- キャリア密度の計算.
主要な成果:
- 合成されたInNナノ結晶は,可視吸収開始 (~1.8 eV) と中赤外線LSPR (~3000 nm) を示す.
- 酸化は,吸収の開始を約1.3 eVに赤色シフトし,LSPRの強度とエネルギーを減少させます.
- 還元は,元の光学特性を完全に復元し,可逆チューニングを示します.
- 酸化により,キャリア密度は2.89 × 10^20 cm^-3から2.51 × 10^20 cm^-3.に減少する.
結論:
- コロイドのInNナノ結晶は,調節可能な光学特性で合成することができます.
- リバーシブル・レドックス反応は,InNの組成または相を変えることなく,可視およびLSPR吸収を正確に制御する方法を提供します.
- これは,カスタマイズされた光電子機能を持つナノマテリアルを設計するための経路を提供します.
