Рассмотрение влияние самоагрегирования в наноразмерных кластерах CdS
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2021.v78.i3.06Ключевые слова:
Кластеры CdS, метод DFTB, самоаггрегирования, пассивирования, дипольный моментАннотация
Квантовые точки, такие как сульфида кадмия (CdS) являются полупроводниковыми нанокристаллами, которые обладают уникальными оптическими свойствами, включая возбуждение в широком диапазоне, перестраиваемые по размеру узкие спектры излучения и высокую фотостабильность. Размер и состав квантовых точек можно варьировать, чтобы получить желаемые свойства излучения и сделать их пригодными в различных оптических и биомедицинских приложениях.
В данной статье методами компьютерного моделирования на основе теории функционала плотности с сильной связью (DFTB) рассмотрено влияние самоагрегирования на электронные спектры поглощения и на дипольный момент в наночастицах CdS. Объектом исследования является четыре структуры CdS и две модели агрегированного димера для каждого кластера. Построение димеров кластеров сульфида кадмия показало, что можно добиться более высокого уровня пассивирования в сравнении с исходными мономерами. При этом построение димеров должно происходить вдоль направления дипольного момента мономера с целью его минимизации. Поэтому можно предположить, что дипольный момент играет ключевую роль в формировании локализованных состояний в наноразмерных кластерах сульфида кадмия и задача пассивирования сводится к минимизации дипольного момента.
Библиографические ссылки
2 Song, J.H., and Jeong, S., Nano Converg. 4(1) (2017).
3 Kirmani, A.R., Luther, J.M., Abolhasani, M., and Amassian, A., ACS Energy Lett. 5(9), 3069–3100 (2020).
4 Kershaw, S.V., Jing, L., Huang, X., Gao, M., and Rogach, A.L., Mater. Horiz., 4(2), 155–205 (2017).
5 Jia, H.R., Wang, F.Z., and Tan, Z.A., Nanoscale, 12(25), 13186–13224 (2020).
6 Kagan, C. R., Lifshitz, E., Sargent, E.H., and Talapin, D.V., Science, 353(6302), aac5523–aac5523 (2016).
7 Krishnan, C., Brossard, M., Lee, K.-Y., Huang, J.-K., Lin, C.-H., Kuo, H.-C., Charlton, M.D.B., and Lagoudakis, P.G., Optica, 3(5), 503-509 (2016).
8 Bozyigit, D., Yarema, O., and Wood, V., Adv. Funct. Mater., 23(24), 3024–3029 (2013).
9 Le Feber, B., Prins, F., De Leo, E., Rabouw, F.T., and Norris, D.J., Nano Lett., 18(2), 1028–1034 (2018).
10 Rong, K., Sun, C., Shi, K., Gong, Q., and Chen, J., ACS Photonics, 4(7), 1776–1784 (2017).
11 Zhang, S., Zhukovskyi, M., Jankó, B., and Kuno, M., NPG Asia Materials, 11(1), 54 (2019).
12 Martynenko, I.V., Litvin, A.P., Purcell-Milton, F., Baranov, A.V., Fedorov, A.V., and Gun’ko, Y.K., J. Mater. Chem. B, 5(33), 6701–6727 (2017).
13 Du, D., Shu, J., Guo, M., Haghighatbin, M.A., Yang, D., Bian, Z., and Cui, H., Anal. Chem., 92(20), 14113–14121 (2020).
14 Shivaji, K., Mani, S., Ponmurugan, P., De Castro, C.S., Lloyd Davies, M., Balasubramanian, M.G., and Pitchaimuthu, S., ACS Appl. Nano Mater., 1(4), 1683–1693 (2018).
15 Stavitskaya, A.V., Novikov, A.A., Kotelev, M.S., Kopitsyn, D.S., Rozhina, E.V., Ishmukhametov, I.R., … and Vinokurov, V.A., Nanomaterials, 8(6), 391 (2018).
16 Giansante, C., and Infante, I., J. Phys. Chem. Lett., 8(20), 5209–5215 (2017).
17 Kilina, S., Ivanov, S., and Tretiak, S., J. Am. Chem. Soc., 131(22), 7717–7726 (2009).
18 Aldongarov, A.A., Assilbekova, A.M., Irgibaeva, I.S., and Barashkov, N.N., Chemical Modelling, 15, 173–188 (2020).
19 Aldongarov, A., Irgibaeva, I., Hermansson, H., and Agren, H., Mol. Phys., 112(5-6), 674–682 (2014).
20 Foulkes, W.M.C., and Haydock, R., Phys. Rev. B, 39(17), 12520–12536 (1989).
21 Seifert, G., J. Phys. Chem. A, 111(26), 5609–5613 (2007).
22 Koskinen, P., and Mäkinen, V., Comput. Mater. Sci., 47(1), 237–253 (2009).
23 Seifert, G., and Joswig, J.-O., WIREs Comput. Mol. Sci., 2(3), 456–465 (2012).
24 Aldongarov, A.A., Assilbekova, A.M., Irgibaeva, I.S., and Mantel, A.I., Eurasian J. Phys. Funct. Mater., 4(3), 255-260 (2020).
25 Frenzel, J., Joswig, J.O., and Seifert, G., J. Phys. Chem. C, 111(29), 10761-10770 (2007).
