Влияние растворителей на оптические свойства и динамику экситонных состояний в квантовых точках CdZnS/ZnS допированных Mn2+

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом фемтосекундной лазерной спектроскопии изучена динамика дифференциальных спектров поглощения квантовых точек (КТ) Mn2+ : Zn0.48Cd0.52S/ZnS после возбуждения фемтосекундным (фс) импульсом 360 нм в апротонных неполярном циклогексане и полярном пропиленкарбонате растворителях в сравнении с протонным полярным растворителем – водой. В спектрах поглощения и люминесценции КТ в воде выявлены полосы, относящиеся к ловушечным состояниям. Полоса выцветания, относящаяся к краевому экситону КТ, затухает в воде существенно быстрее, чем в апротонных растворителях, что позволяет предположить быстрый перенос электрона с 1Se-уровня в ловушечные состояния в конкуренции с переносом электрона на марганец. По-видимому, конкуренция этих процессов является причиной снижения квантового выхода люминесценции марганца в Mn2+:Zn0.48Cd0.52S/ZnS при переходе от апротонных растворителей к воде.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Васин

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет, МФТИ); Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: a2vasin@yandex.ru
Россия, Долгопрудный; Москва

А. Л. Добряков

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет, МФТИ); Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: a2vasin@yandex.ru
Россия, Долгопрудный; Москва

А. Н. Костров

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет, МФТИ); Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: a2vasin@yandex.ru
Россия, Долгопрудный; Москва

Е. Е. Корозникова

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет, МФТИ)

Email: a2vasin@yandex.ru
Россия, Долгопрудный

Ф. Е. Гостев

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет, МФТИ); Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: a2vasin@yandex.ru
Россия, Долгопрудный; Москва

И. В. Шелаев

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет, МФТИ); Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: a2vasin@yandex.ru
Россия, Долгопрудный; Москва

О. Ю. Антонова

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: a2vasin@yandex.ru
Россия, Москва

С. Ю. Кочев

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН

Email: a2vasin@yandex.ru
Россия, Москва

В. А. Надточенко

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет, МФТИ); Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: a2vasin@yandex.ru
Россия, Долгопрудный; Москва

Список литературы

  1. Kamat P.V. // J. Phys. Chem. C. Am. Chem. Soc. 2008. V. 112. № 48. P. 18737–18753.
  2. Sun P. et al. // Chem. Eng. J. 2023. V. 458. P. 141399.
  3. Rtimi S., Kiwi J., Nadtochenko V. // Curr. Opin. Chem. Eng. 2021. V. 34. P. 100731.
  4. Martynenko I.V. et al. // J. Mater. Chem. B. Royal Soc. Chem. 2017. V. 5. № 33. P. 6701–6727.
  5. Cherepanov D. et al. // Nanomaterials. MDPI. 2021. V. 11. № 11. P. 3007.
  6. Nadtochenko V. et al. // Chem. Phys. Lett. North-Holland. 2020. V. 743. P. 137160.
  7. Pandey A., Sarma D. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2016. V. 642. № 23. P. 1331–1339.
  8. Wang C.W., Orrison C., Son D.H. // Bull. Korean Chem. Soc. 2022. V. 43. № 4. P. 492–500.
  9. Yu W.W. et al. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006. V. 348. № 3. P. 781–786.
  10. Spirin M.G., Brichkin S.B., Razumov V.F. // High Energy Chem. 2015. V. 49. № 6. P. 426–432.
  11. Cui S.C. et al. // J. Phys. Chem. C. Am. Chem. Soc. 2010. V. 114. № 2. P. 1217–1225.
  12. Gostev F.E. et al. // High Energy Chem. 2018. V. 52. № 6. P. 508–509.
  13. Gostev F.E. et al. // High Energy Chem. 2018. V. 52. № 6. P. 492–497.
  14. du Fossé I. et al. // J. Phys. Chem. C. Am. Chem. Soc. 2021. V. 125. № 43. P. 23968–23975.
  15. Moon H. et al. // Adv. Mater. 2019. V. 31. № 34. P. 1804294.
  16. Nadtochenko V. et al. // J. Photochem. Photobiol. A Chem. 2022. V. 429. P. 113946.
  17. Archer D.G., Wang P. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1990. V. 19. № 2. P. 371–411.
  18. Simeral L., Amey R.L. // J. Phys. Chem. Am. Chem. Soc. 1970. V. 74. № 7. P. 1443–1446.
  19. Barthel J., Feuerlein F. // J. Sol. Chem. 1984. V. 13. № 6. P. 393–417.
  20. Hassan G.E. et al. // Opt. Mater. (Amst). North-Holland. 1996. V. 5. № 4. P. 327–332.
  21. Kabachii Y.A. et al. // Mendeleev Commun. 2021. V. 31. № 3. P. 315–318.
  22. Pradeep K.R., Viswanatha R. // APL Mater. 2020. V. 8. № 2. P. 20901.
  23. Pradhan N., Peng X. // J. Am. Chem. Soc. 2007. V. 129. № 11. P. 3339–3347.
  24. Klimov V.I. et al. // Phys. Rev. B. Am. Phys. Soc. 1999. V. 60. № 19. P. 13740.
  25. Pechstedt K. et al. // J. Phys. Chem. C. Am. Chem. Soc. 2010. V. 114. № 28. P. 12069–12077.
  26. Sethi R. et al. // Chem. Phys. Lett. North-Holland. 2010. V. 495. № 1–3. P. 63–68.
  27. de Jesus J.P.A., Jimenez M.Z., La Porta F. de A. // Comput. Mater. Sci. 2021. V. 188. P. 110147.
  28. Osman M.A., Abd-Elrahim A.G., Othman A.A. // J. Alloys Comp. 2017. V. 722. P. 344–357.
  29. Wang M. et al. // Chem. Cent. J. Bio. Med Central. 2011. V. 5. № 1. P. 1–10.
  30. Wang M. et al. // RSC Adv. Royal Soc. Chem. 2015. V. 5. № 106. P. 87496–87503.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Спектры поглощения КТ Mn2+:ZnCdS/ZnS, растворенных в воде 1, пропиленкарбонате 2 и циклогексане 3. (а) Спектры в виде вторых производных, (б) спектры поглощения.

Скачать (491KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектры люминесценции КТ Mn2+:ZnCdS/ZnS, растворенных в воде 1, пропиленкарбонате 2 и циклогексане 3 при возбуждении 360 нм. (а) Спектры люминесценции в виде второй производной, (б) спектры люминесценции.

Скачать (493KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Дифференциальные спектры Mn2+:ZnCdS/ZnS после возбуждения импульсом 360 нм (3.44 эВ) для КТ, растворенных в циклогексане, пропиленкарбонате и в воде.

Скачать (362KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Спектры переходного поглощения КТ Mn2+:ZnCdS/ZnS, растворенных в циклогексане (а), пропиленкарбонате (б) и воде (в). На рисунке (б) на вставке показаны кинетики затухания BL1 для КТ, растворенных в циклогексане (линия 1) и в пропиленкарбонате (линия 2). Время задержки спектра в пикосекундах. Штрих пунктиром показан спектр поглощения КТ в виде второй производной.

Скачать (828KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Усредненные спектры комбинированного рассеивания КТ, растворенных в циклогексане (черные спектр), и КТ, растворенных в воде (серый спектр).

Скачать (301KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025