發(fā)布時(shí)間： 2016年10月31日
中科院上海應(yīng)用物理研究所科研人員運(yùn)用含時(shí)密度泛函理論，闡述了水蒸氣環(huán)境中硅量子點(diǎn)的奇異熒光機(jī)制。相關(guān)成果日前發(fā)表于《物理化學(xué)快報(bào)》雜志。
水環(huán)境對硅量子點(diǎn)的光學(xué)特性有明顯影響，但目前水蒸氣環(huán)境下硅量子點(diǎn)的熒光機(jī)制并沒有得到足夠的認(rèn)識。
研究人員利用含時(shí)密度泛函理論，解釋了一個(gè)關(guān)鍵問題：在水環(huán)境下水分子如何通過影響硅量子點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而導(dǎo)致了其熒光特性的奇異變化。水吸附在硅量子點(diǎn)表面對其吸收光譜的影響幾乎可以忽略。相反，其熒光光譜顯示，水分子的吸附導(dǎo)致了紫外光區(qū)域的光譜主峰相比真空環(huán)境的熒光光譜紅移了大約30 納米。更有趣的是，當(dāng)三個(gè)水分子和四個(gè)水分子團(tuán)簇吸附在硅量子點(diǎn)表面上時(shí)，其熒光光譜展現(xiàn)一個(gè)雙頻帶，表現(xiàn)為兩個(gè)發(fā)射峰集中在紫外光區(qū)域。
專家認(rèn)為，這項(xiàng)研究從分子尺度理解了水吸附在硅量子點(diǎn)的熒光現(xiàn)象，揭示了水分子與硅量子點(diǎn)之間的相互作用對基于硅涂層的光電子器件具有重要的影響，或?qū)⑦M(jìn)一步促進(jìn)硅量子點(diǎn)在熒光標(biāo)記和太陽能電池等方面的應(yīng)用。
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