Direct bandgap optical transitions in Si nanocrystals
从理论上模拟了量子限制对球形硅纳米晶直接带隙的影响。我们得出结论，在$Γ$点的直接带隙的能量随尺寸减小而减小：量子限制增强了整个直接带隙的辐射复合，并为较小的晶粒引入了“红”移。我们假设，以确定经常报道的有效的蓝色发光（F-波段）从硅纳米晶体与这种零声子复合。在一个专门的实验中，我们确认的F-波段的“红色”移位，支持建议的识别。
2010-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Plasmonic Doped Semiconductor Nanocrystals: Properties, Fabrication, Applications and Perspectives
简并杂质半导体纳米晶体由于其在近红外波段的可调谐局域表面等离子体共振（LSPR）而受到人们的关注。在载流子密度为1021 cm^-3的材料中，高掺杂水平会导致掺杂水平的简并和近红外光谱中强烈的等离子体吸收。与贵金属相比，简并杂质半导体NC中较低的载流子密度使得能够在宽光谱范围内进行LSPR调谐，因为即使载流子密度的微小变化也会强烈影响LSPR的光谱位置。我们专注于铜硫族化物NC和杂质掺杂的金属氧化物NC作为贵金属的最研究的替代品。我们揭示了在空位掺杂铜硫属化物NCs中LSPR调谐的结构变化，并提供了杂质掺杂金属氧化物NCs的LSPR改性的根本不同机制的图片。本文综述了等离子体简并掺杂纳米粒子的光学特性，着重介绍了各种光学测量方法和光学模拟方法。这些发现合并在一个详尽的部分，新的和令人兴奋的应用程序的基础上的特殊特性，等离子体半导体NC带来的。
2017-01-21 cond-mat.mtrl-sci
InAs nanocrystals with robust p-type doping
对载流子类型的鲁棒控制对于制造基于纳米晶体的光电子器件（例如p-n同质结）是基本的，但是由于半导体纳米晶体的小尺寸，在半导体纳米晶体中有效地掺入杂质及其表征是高度挑战性的。在本文中，合成后掺杂镉的InAs纳米晶体可以作为最初n型InAs纳米晶体成功p型掺杂的模型系统，正如场效应晶体管（FET）中所证明的那样。先进的结构分析，使用原子分辨电子显微镜和同步辐射X射线吸收精细结构光谱显示，镉杂质附近和上的替代p型掺杂剂取代铟的x-ray表面上。相应地，当暴露于空气中时，Cd掺杂的InAs FET随着时间的推移表现出显着的空穴传导、迁移率和滞后行为的稳定性，而本征InAs NCs FET容易被氧化，并且其性能迅速下降。因此，Cd起到了双重作用，充当p型掺杂剂，也保护纳米晶体免受氧化，直接证明了X射线光电子能谱学测量的空气暴露的样品的本征和Cd掺杂的InAs NC膜。这项研究表明，强大的p型掺杂的InAs纳米晶体，设置在印刷电子器件中的实施这样的掺杂的InAs系统的阶段。
2021-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Fe-doped ZnO Nanocrystals: Experimental and Theoretical investigations
成功合成了Fe掺杂ZnO纳米晶，并利用X射线衍射和透射电镜对其结构进行了表征。在相同系统上的磁化测量揭示了铁磁到顺磁转变温度> 450 K，由于纳米颗粒系统中无序表面自旋的倾斜，具有从铁磁到自旋玻璃态的低温转变。局部磁探针，如EPR和穆斯堡尔表明存在的Fe在两个价态Fe 2+和Fe 3+。我们认为，Fe 3+的存在是由于在系统中的阳离子（Zn）空位可能的空穴掺杂。通过从头算电子结构计算，研究了Fe掺杂ZnO体系中的缺陷（如O空位和Zn空位）对铁磁性的性质和起源的影响。电子结构计算表明空穴掺杂（锌空位）是更有效地稳定铁磁性Fe掺杂ZnO和我们的结果是一致的铁磁性Fe掺杂ZnO样品中的空穴掺杂的实验签名。
2007-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Doped and Codoped Silicon Nanocrystals: the Role of Surfaces and Interfaces
硅纳米晶由于其新颖的性质及其在电子、光电子、光伏、热电和生物等领域的潜在应用而受到广泛的研究。这些新特性是通过载流子的量子限制和表面化学的强烈影响相结合来实现的。如在体硅的情况下，电子、光学和输运性质的调谐与以受控方式掺杂纳米晶体的可能性有关。这是一个很大的挑战，因为一些研究表明，Si纳米晶体中的掺杂与体相掺杂不同。理论和实验表明，掺杂和共掺杂受到大量参数的影响，如硅纳米晶体的尺寸，形状，钝化和化学环境。然而，这些参数之间的连接和掺杂剂的本地化，以及发生的自净化效应仍然不清楚。在这篇综述中，我们总结了这一迷人的研究领域的最新进展，考虑独立的和矩阵嵌入的硅纳米晶体从理论和实验的角度来看，特别注意的从头计算得到的结果和尺寸，表面和界面诱导的影响。
2018-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and optical characterization of Mn-doped ZnS nanocrystalline thin films prepared via chemical bath deposition
本研究通过化学浴沉积法合成掺锰ZnS纳米晶薄膜，并通过XRD、SEM和光谱分析证实其晶体结构和光学性能，为光电子和光伏应用提供材料基础。
2025-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Structural, magnetic, and optical properties of zinc- and copper- substituted nickel ferrite nanocrystals
铁氧体纳米晶由于其丰富的物理性质而成为人们感兴趣的材料。在这里，我们将掺杂剂Zn和Cu添加到镍铁氧体纳米晶体Ni 1-xMxFe 2 O 4（0<=x<=1，M{ \in }{Cu，Zn}）中，并表征样品的相关性质如何相应地改变。基本上，这些掺杂导致Fe+3离子重排到两个预先存在的八面体和四面体位置。事实上，这，我们表明，诱导相关的磁性掺杂样品。在Cu掺杂的情况下，Jahn-Teller效应也出现了，我们通过样品的FTIR光谱来识别。此外，我们发现掺杂样品的晶格参数增加，以及掺杂样品的超顺磁性行为，而Jahn-Teller效应排除了CuFe 2 O 4纳米晶体中类似的行为。采用室温光致发光法研究了Zn和Cu掺杂对镍铁氧体纳米晶光学性质的影响。
2012-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of the lifetime of metastable states in Er-doped Si nanocrystals by external coloured noise
分析了不同噪声强度和相关时间下，在外部色噪声源存在下掺铒硅纳米晶亚稳态能级寿命的变化.激子动力学模拟的一组唯象速率方程，考虑到所有可能的现象，固有的能量状态的Si纳米晶体和Er $^{3+}$离子在硅氧化物的主机材料。通过荧光和能量转移的协同上转换研究了Er原子在第一激发能级$^4$ I $_{13/2}$的初始布居数的衰减，研究了Er原子的电子退激发.我们的结果表明，在较宽的噪声强度和关联时间范围内，$^4$ I $_{13/2}$能级的退激过程被减慢.此外，一个非单调的行为的寿命与波动的幅度被发现，其特征在于由一个最大的变化值的噪声相关时间可比的去激时间。本文还讨论了色噪声对$^4$ I $_{13/2}$能级激活的能量转移上转换效率的间接影响。
2014-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Metal-insulator transition in films of doped semiconductor nanocrystals
为了充分发挥半导体薄膜作为低成本电子材料的潜力，需要更好地了解使其导电性金属化所需的掺杂剂的量。在体半导体中，金属-绝缘体转变时的电子临界浓度由莫特判据描述。在这里，我们从理论上推导出的临界浓度$n_c$的重掺杂的纳米晶体的膜缺乏配体在其表面和彼此直接接触。在相应的实验中，我们研究了掺磷无配体硅纳米晶体薄膜的导电机制。在我们的样品中实现的最大的电子浓度，这是预测的$n_c$的一半，我们发现，跳跃电子的本地化长度是接近纳米晶体直径的三倍，表明该膜接近金属-绝缘体转变。
2016-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Preparation and Properties of Er-Doped ZrO2 Nanocrystalline Phase-Separated Preforms of Optical Fibers by MCVD Process
采用MCVD和溶液掺杂技术制备了掺Er的ZrO 2基纳米晶分相石英光学预制棒。制造的预制芯是几乎透明的，并包含相分离的稀土掺杂纳米晶体颗粒，其直径主要在20至80 nm的范围内。在预制芯中的铒和铝的浓度分别为约0.3和14摩尔%，已经实现了在芯-包层界面上没有缺陷。在800-1600 nm范围内的光谱损失和铒离子的荧光光谱在1550 nm左右的光纤上从预制件上测量的报告。
2011-11-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Size Dependence in Multicolor Upconversion in Single Yb3+, Er3+ Co-doped NaYF4 Nanocrystals
Schietinger等人（Nano Lett. 2009，9，2477-2481）观察到来自NaYF 4：Er 3+，Yb 3+的单个纳米颗粒发射，并注意到红色和绿色发射的强度随粒度的不寻常变化。我们表明，记录的变化是由于仪器的文物和变化的解释是不正确的。
2010-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmonics in heavily-doped semiconductor nanocrystals
重掺杂半导体杂质半导体纳米晶具有可调谐等离子体激元带的特性，近年来受到越来越多的关注。在这里，我们介绍这种类型的材料，重点是它们的结构和光物理性能。除了他们的连续波等离子体响应，描述了理论和实验，我们还回顾了最近的结果，他们的瞬态，超快响应。这是成功地解释了适应模型的超快响应的金纳米粒子。
2013-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Eu-doped CsSrCl$_3$ Large Nanocrystal Clusters with Self-Reduction Effect and Near-Unity Quantum Yield
本研究针对卤化铕钙钛矿蓝色发光材料量子产率低、稳定性差的问题，提出一步法合成具有自还原效应的Eu²⁺掺杂CsSrCl₃大纳米晶团簇，经表面钝化后PLQY达约97%，为无铅蓝发光钙钛矿纳米晶最高值，外延ZnS壳层可显著提升稳定性，为无毒发光材料研究提供新方向。
2025-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Energy transfer processes in Er-doped SiO2 sensitized with Si nanocrystals
我们提出了一个高分辨率的光致发光研究掺铒二氧化硅敏化硅纳米晶体（Si NC）。发射带起源于限制在Si NC中的激子和Er 3+离子的4f电子核内的内部跃迁的复合，以及中心在λ = 1200nm处的带已被识别。它们的动力学进行了详细的研究。基于这些测量，我们提出了一个全面的模型，负责在这个系统中产生光的能量传递机制。Er 3+和Si NC的子系统之间的能量流的一个独特的图片开发，产生真正的微观信息的敏化效果及其局限性。特别是，我们表明，大部分的Er 3+离子可在系统中参与能量交换。澄清了长期存在的问题，即大多数Er掺杂剂在用Si NCs敏化后的光学活性的表观损失，并将其归因于Si NCs和Er 3+离子之间非常有效的能量交换机制的出现。应用潜力的SiO2：Er敏化硅NCs的讨论，鉴于新获得的微观洞察力。
2008-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Ultra-narrow and widely tunable Mn^(2+) Emission from Single Nanocrystals of ZnS-CdS alloy
广泛研究的Mn-杂质半导体纳米晶体总是在橙红色区域中在宽度<= 149 meV的窄能量窗口上表现出光致发光（PL），并且具有令人惊讶的大光谱宽度（>= 180 meV），与其假定的类原子起源相反。对单个纳米晶体进行发射测量，并通过从头计算得到支持，我们表明Mn PL发射，事实上，可以（i）在更宽的范围内变化（~ 370 meV）覆盖深绿色-深红色区域和（ii）表现出明显较低的宽度（~ 60-75 meV），从而开启了更新的应用可能性，并需要我们对Mn-杂质半导体纳米晶体的发射的看法发生根本转变。
2013-10-14 cond-mat.mtrl-sci
High Luminescence in Small Si/SiO2 Nanocrystals: A Theoretical Study
近年来，许多实验已经证明了从Si/SiO2纳米晶体实现高效光致发光的可能性。虽然它是众所周知的，只有一小部分的样品中的纳米晶体有助于所观察到的光致发光，高复杂性的Si/SiO2界面和制造条件的显着敏感性，使最活跃的结构在实验水平的识别不是一个微不足道的任务。聚焦于这方面，我们已经从理论上解决了这个问题，通过计算不同类别的Si纳米晶体在0.2-1.5 nm的直径范围内的辐射复合率，以确定光发射的最佳条件。我们发现，氢化纳米晶体的复合率遵循量子限制的功能，其中的纳米直径是在确定系统响应的主要数量。有趣的是，一个完全不同的行为出现从OH封端或二氧化硅嵌入的纳米晶体，其中的界面处的氧的数量似乎密切相关的复合率，导致在这样的系统中的光学产率的表征最重要的量。此外，实现高速率的附加条件由纳米晶体的高结晶度和高限制能量（小直径）构成。
2010-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dopant levels in large nanocrystals using stochastic optimally tuned range-separated hybrid density functional theory
我们应用一个随机版本的最佳调谐范围分离的混合泛函提供洞察实验相关的大小的P-和B-掺杂的硅纳米晶体的电子性质。我们表明，我们可以使用未掺杂系统的距离分离参数来计算掺杂剂激活能的准确结果。我们采用这种策略调整泛函研究掺杂纳米晶体的直径高达2.5 nm的混合功能水平。在这种限制机制中，P-和B-掺杂剂具有大的激活能，并且具有位于能隙深处的强局域态。当B掺杂剂靠近纳米晶体表面时，结构弛豫对B取代掺杂剂起着更大的作用，并且有助于激活能的增加。
2020-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the Core/Shell Interface on Biexciton Auger Recombination in Individual Nanocrystal Quantum Dots
以前的单粒子光谱研究的胶体量子点已经表明了显着的双激子寿命跨越合奏名义上相同的纳米晶体的传播。据推测，除了物理尺寸的点到点变化之外，这种扩散还受到量子点界面结构变化的影响，该界面控制着限制势的形状。在这里，我们直接评估的核-壳界面上的单和多激子动力学的组合物的效果，通过并排测量单个核-壳的CdSe-CdS纳米晶体与尖锐与光滑（梯度）接口。为了实现后一种类型的结构，我们将一个CdSexS 1-x合金层的控制组成和厚度之间的CdSe核和CdS壳。我们观察到，虽然基本上没有影响单激子衰减，界面合金层导致系统的双激子寿命的增加。这一观察结果提供了直接的实验证据，除了量子点的大小，其界面性质也显着影响俄歇复合的速率，这支配双激子衰减。这些发现有助于合理化以前的观察，在类似大小的量子点的双激子寿命的显着异质性，并应促进俄歇复合自由胶体纳米结构的发展，从激光器和发光二极管的光电探测器和太阳能电池的应用范围。
2013-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crystal structure and physical properties of half-doped manganite nanocrystals with size < 100nm
在本文中，我们报告的结构和性能（磁和电输运）的测量半掺杂$\mathrm{La_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3}$（LCMO）的纳米晶体的化学路线合成，具有平均粒径为15 nm的颗粒大小。据观察，尺寸减小导致晶体结构的变化，并且室温结构被阻止，使得结构不像块状样品那样在冷却时演变。结构变化主要影响晶格的正交畸变。通过与在静水压力下观察到的晶体结构数据进行比较，建议纳米晶体的晶体结构的变化是由于尺寸减小的表面压力所产生的有效静水压力而发生的。这不仅改变了结构，而且还导致室温结构冻结。尺寸的减小也不允许电荷有序化所需的长超电池调制（该半掺杂的亚锰酸盐的特征）开始。磁性和输运测量也表明，电荷有序（CO）不发生时，尺寸减小到临界尺寸以下。相反，纳米晶体显示铁磁有序下降到最低温度以及金属型导电性。我们的研究为半掺杂锰氧化物纳米晶体中观察到的CO态不稳定奠定了结构基础。
2008-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-polarized Mn$^{2+}$ emission from Manganese-doped colloidal nanocrystals
本文报道了在Mn $^{2+}$掺杂的ZnSe/CdSe核/壳胶体纳米晶体中实现的强量子限制的“0-D”稀磁半导体（DMS）的磁光致发光研究。与它们的3-D（体）、2-D（量子阱）、1-D（量子线）和0-D（自组装量子点）DMS对应物形成鲜明对比，来自这些纳米晶体中Mn $^{2+}$离子的内部\emph{d-d}（$^4T_1 \rightarrow ^6A_1$）跃迁的普遍存在的黄色发射带在施加的磁场中被\emph{not}抑制，并且\emph{does}变为圆偏振。该极化跟踪Mn $^{2+}$磁化，并且伴随着右圆形发射分量和左圆形发射分量之间的相当大的能量分裂，该能量分裂与激子-Mn \emph{sp-d}耦合强度成比例（该耦合强度进而可随尺寸调节）。这些数据突出了强量子限制对DMS纳米材料中磁性离子的激发和发射机制的影响。
2011-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analysis of Raman modes in Mn-doped ZnO nanocrystals
采用共沉淀法合成了Mn掺杂ZnO。X射线衍射（XRD）和光致发光（PL）谱表明Mn离子掺杂到了ZnO的晶格位置。拉曼光谱中202、330和437 cm-1处的模式分别被指定为ZnO基的2 E2（低）、E2（高）-E2（低）和E2（高）模式。在528 cm-1处的模式归因于与Mn相关的局部振动模式。在580 cm-1处的模式应该是ZnO的本征模式，并且被分配给E1纵向光学（LO）。它的加强应导致在激发波长和杂质诱导的散射共振的组合。
2010-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable magnetic exchange interactions in manganese-doped inverted core/shell ZnSe/CdSe nanocrystals
半导体纳米结构的磁性掺杂在磁存储器和基于自旋的电子学中的应用被积极地追求。这些努力的核心是控制载流子（电子和空穴）与嵌入的磁性原子之间的相互作用强度。在这方面，胶体双异质结构提供了很大的灵活性，通过生长控制的“工程”的电子和空穴波函数在个别纳米晶体。在这里，我们证明了一个广泛可调的磁sp-d交换电子空穴激发（激子）和顺磁锰离子之间的相互作用，使用“倒”核壳纳米晶体组成的Mn掺杂的ZnSe核心包覆未掺杂的壳的窄间隙的CdSe。磁性圆二色性研究揭示了巨大的塞曼自旋分裂的带边激子，令人惊讶的是，是可调的幅度和符号。有效激子g因子仅通过增加CdSe壳厚度从-200可控地调谐到+30，表明异质结构的SiGe材料中的强量子限制和波函数工程可以用于操纵载流子-Mn波函数重叠和sp-d交换参数本身。
2008-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inorganic Surface Passivation of PbS Nanocrystals resulting in Strong Photoluminescent Emission
强的光致发光发射已获得从3 nm的PbS纳米晶体在水胶体溶液中，以下处理与CdS前体。观察到的发射可以延伸到整个可见光谱，通常包括1.95 eV附近的峰值。我们发现，大部分的可见光发射结果从吸收较高的躺在激发态以上3.0 eV与随后的弛豫和发射躺在上面观察到的PbS纳米晶体的带边的状态。这种发射的荧光寿命在纳秒范围内，这是激子复合的特征。
2003-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Carrier Multiplication in Silicon Nanocrystals: Theoretical Methodologies and Role of the Passivation
载流子倍增是一种非辐射复合机制，其导致在吸收单个光子之后产生两个或更多个电子-空穴对。通过减少耗散效应的发生，可以利用该过程来提高太阳能电池的性能。在这项工作中，我们介绍了两种不同的理论完全从头算工具，可以通过研究纳米晶体中的载流子倍增。工具进行了详细描述和比较。随后我们计算了氢和羟基封端的硅纳米晶中载流子的倍增寿命，指出了钝化对载流子倍增过程所起的作用。
2018-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Imaging localized plasmon resonances in vacancy doped Cu3-xP semiconductor nanocrystals with STEM-EELS
由于Cu（I）空位的存在，铜二元化合物通常是本征p型半导体，在价带中具有相应的空穴载流子。如果自由载流子浓度足够高，则相对于在金属（Ag、Au、.）的情况下在可见光范围中看到的典型共振，可以在纳米晶体中维持局部等离子体共振，其频率在红外（<1 eV）。共振的局部化可以用扫描透射电子能量损失谱（STEM-EELS）结合高空间分辨率和高能量分辨率来证明。在这里，我们证明，Cu（I）空位可以直接测量从STEM图像在Cu（3-x）P六方纳米晶体。从STEM-EELS中可以看到两个局域共振，这与从STEM获得的空位浓度计算的共振一致。
2019-07-12 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effects of Side Groups on Kinetics of Charge Carrier Recombination in Dye Molecule-Doped Multilayer Organic Light-Emitting Diodes
采用瞬态电致发光（EL）方法研究了染料分子掺杂多层有机电致发光器件（OLED）中载流子复合的动力学。三组染料分子，如萘酰亚胺和二苯乙烯的衍生物，被用作发光层中的掺杂剂。虽然这些器件对每组分子显示出几乎相同的EL光谱，但它们显示出非常不同的EL效率。EL效率的差异归因于载流子复合的差异，如瞬态EL所揭示的。复合系数（γ）由关闭矩形电压脉冲后EL强度的时间衰减的长时间分量确定。结果表明，掺杂剂的分子结构对γ和EL效率有很大的影响，掺杂剂中的施主基团和π共轭结构保证了高的γ和EL效率。
2014-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Radiative Recombination Spectra of Heavily p-Type delta-Doped Gaas/Alas MQWs
研究了重Be δ掺杂GaAs/AlAs多量子阱在室温和液氮温度下的光致发光（PL）特性。光生载流子复合的可能机制进行了讨论，特别侧重于激子和自由载流子-受体PL发射的莫特金属-绝缘体过渡下面和上面发生的特性。此外，基于一个简单的理论模型，它被发现，观察Mott转变的临界杂质浓度在MQW样品表现出15 nm的阱宽和5 nm厚的势垒层是约3 × 10 E12 cm-2。
2007-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Radiative recombination through EL2 centers in gallium arsenide single crystals doped by selenium and cadmium
本文研究了Cd和Se原子对砷化镓单晶EL_2缺陷光子发射量子效率的影响。在真空和砷气氛中的杂质扩散的比较技术已被使用。光子发射量子效率的变化特征和程度被确定为由晶体的空位结构所定义，这最有可能是由EL 2-掺杂剂络合物的形成引起的。
2009-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Optical manipulation of shape-morphing elastomeric liquid crystal microparticles doped with gold nanocrystals
我们展示了由液晶弹性体制成的双折射胶体微粒形状的简易光学操纵。使用软光刻和聚合，我们制造弹性体微圆柱体弱起伏的导演平均沿其长轴方向。这些颗粒渗透有金纳米球作为热换能器，允许从聚焦的红外激光束到微粒内的亚微米区域的有效局部热传递。使用扫描光束对液晶弹性体中的排序进行光热控制允许对胶体颗粒进行鲁棒控制，从而实现形状的可逆和不可逆变化。可能的应用包括光学机械，微流体，和可重构的胶体复合材料与形状相关的自组装。
2017-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nitrogen-doped Nanoporous Carbon Membranes Functionalized with Co/CoP Janus-type nanocrystals as Hydrogen Evolution Electrode in Both Acid and Alkaline Environment
自负载型电催化剂的制备及其直接作为能量转换电极的应用是材料化学和能源领域的研究热点。在此，我们报告了一种合成策略，以制备独立的分层结构，氮掺杂的纳米多孔石墨碳膜功能化与Janus型Co/CoP纳米晶体（称为HNDCM-Co/CoP），这是成功地应用于作为一个高效的，无粘合剂的电极在析氢反应（HER）。HNDCM-Co/CoP具有石墨化程度高、微孔/介孔/大孔三维连通、氮掺杂均匀、Co/CoP纳米晶分散性好以及薄碳层对纳米晶的限制作用等结构优点，在酸性和碱性条件下均表现出优异的电催化活性和长期运行稳定性。作为实际使用的概念验证，在我们的实验室中制备尺寸为5.6cm X 4cm X 60 μ π ι的HNDCM-Co/CoP的宏观片。在太阳能电池的驱动下，在碱性条件下（pH 14）进行水的电还原，并以16 ml/min的速率产生H2，表明其作为现实生活中的能量转换系统的潜力。
2017-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Lanthanide-Dependent Clustering in Yb$^{3+}$/Ln$^{3+}$ Co-Doped CaF$_2$ Nanocrystals: Correlating Spectroscopic Signatures with DFT Insights
University of Canterbury（坎特伯雷大学）；The Dodd-Walls Centre for Photonic and Quantum Technologies（光子与量子技术多德沃尔斯中心）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Fayetteville State University（费耶特维尔州立大学）；Henan University of Technology（河南工业大学）
研究通过实验和计算揭示了 lanthanide 共掺杂 CaF₂ 纳米晶体中聚集体形成机制，结合光谱特征与 DFT 分析，为纳米材料发光优化提供理论支持。
2026-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Radiative recombination of charged excitons and multiexcitons in CdSe quantum dots
我们报告了半经验赝势计算的发射光谱的带电激子和双激子在CdSe纳米晶体。我们发现，带电的多激子的主发射峰-起源于电子在类s状态与空穴在类s状态的重组-是蓝移相对于中性的单激子。在带负电荷的双激子的情况下，我们观察到在较高的能量，这是由于在p状态的电子与在p状态的空穴的重组的较低强度的额外的发射峰。
2005-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Colloidal Mn2+:ZnO Quantum Dots and High-TC Ferromagnetic Nanocrystalline Thin Films
本文报道了胶体Mn ~（2+）掺杂ZnO（Mn ~（2+）：ZnO）量子点的合成及室温铁磁纳米晶薄膜的制备。采用水解缩合法在DMSO中制备了Mn 2+：ZnO纳米晶。通过电子吸收和电子顺磁共振（EPR）光谱监测合成。发现Zn（0Ac）2强烈抑制Mn 2+被O2氧化，从而允许在有氧条件下进行Mn 2+：ZnO的合成。使用十二胺从所制备的纳米晶体的表面去除Mn 2+离子，以产生高质量的内部掺杂的Mn 2+：ZnO胶体，其具有接近球形的形状和均匀的直径（6.1 +/- 0.7 nm）。模拟的高分辨率的X-和Q-波段的EPR谱，结合磁磁化率的定量分析，证实了锰是取代纳入到ZnO纳米晶体的Mn 2+非常均匀的物种，不同的散装Mn 2+：ZnO只有在D-应变的幅度。在纳米晶的旋涂薄膜中观察到了强的铁磁性，300 K饱和磁矩高达1.35 Bohr磁子/Mn 2+，TC > 350 K。在铁磁薄膜的EPR谱中观察到明显的铁磁共振信号。在Mn 2+：ZnO的铁磁性的发生及其对合成变量的依赖性的背景下，这些和以前的理论和实验结果进行了讨论。
2004-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Luminescence quenching via deep defect states: A recombination pathway via oxygen vacancies in Ce-doped YAG
经由非辐射复合通道的发光猝灭限制了诸如磷光体和荧光体的光学材料的效率，并且因此对转换效率和器件寿命具有影响。在诸如Ce掺杂的钇铝石榴石（YAG：Ce）的材料中，淬火显示出对温度和激活剂浓度的强烈依赖性，限制了制造具有高工作温度的高强度白光发光二极管的能力。在这里，我们揭示了通过第一性原理计算的YAG：Ce，涉及氧空位，并引起热激活浓度淬灭的有效复合机制。我们证明了这种机制是活跃的关键要求是局域态与强电子-声子耦合。这些条件通常用于宽带隙材料中的本征缺陷，例如阴离子空位。因此，本研究结果与广泛的光学材料类别相关，并且一般地在热猝灭机制上发光。
2020-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Absence of an intrinsic value for the surface recombination velocity in doped semiconductors
对于掺杂在10 $^{16}$ cm $^{-3}$范围以上的n型和p型半导体，给出了表面复合速度$S$和表面费米能级解钉扎能作为光激发功率（$P$）的函数的自洽表达式.测量$S$的p型GaAs薄膜使用一种新的偏振微发光技术被用来说明两个极限情况下的模型。对于自然氧化的表面，$S$由$P$中的幂律描述，而对于钝化的表面，$S^{-1}$随$P$而变化。此外，发现$S$随表面态密度和体掺杂水平的变化是费米能级解除钉扎的结果，而不是本征表面复合速度的变化。它的结论是，$S$依赖于$P$在整个实验可达到的范围内的激发功率，因此，没有固有值可以确定。因此，以前报道的半导体材料范围内的$S$值仅对特定的激发功率有效。
2013-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Impacts of Surface Depletion on the Plasmonic Properties of Doped Semiconductor Nanocrystals
简并杂质半导体纳米晶体（NC）在电磁波谱的红外范围内表现出局域表面等离子体共振（LSPR）。与金属不同，半导体NC通过掺杂或通过电化学或光化学充电提供可调的LSPR特性。通过载流子密度调制来调节等离子体特性表明了其在智能光电子学、催化和传感方面的潜在应用。在这里，我们阐明了LSPR调制的基本方面，通过动态载流子密度调谐在Sn掺杂氧化铟NC。合成了具有不同掺杂水平和尺寸的单分散Sn掺杂氧化铟纳米碳，并组装成均匀的薄膜。然后在原位电化学电池中对NC膜充电，并监测LSPR调制光谱。基于LSPR的光谱位移和强度调制，结合光学建模，发现经常被忽视的半导体性质，特别是由于掺杂和表面状态引起的能带结构修改，强烈影响LSPR调制。费米能级钉扎的表面缺陷状态创建一个表面耗尽层，改变LSPR的属性，它决定了LSPR频率调制的程度，减少预期的近场增强，并大大降低了LSPR对周围环境的敏感性。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Lattice small polarons and magnetic interactions drive preferential nanocrystal growth in silicon doped hematite
了解纳米材料的结构、化学和物理性质之间的相互作用对于设计具有增强性能的新器件至关重要。在这方面，金属氧化物的掺杂是调整尺寸、形态、电荷、晶格、轨道和自旋自由度的一般策略，并且已经显示出影响光电化学水分解、电池、催化、磁性应用和光学的纳米材料性质。在这里，我们报告的作用，晶格小极化子驱动的形态转变，从近各向同性的纳米线晶体掺硅赤铁矿（$α-Fe_2O_3$）。晶格小极化子的形成是很好地证明了六方应变的增加和变形程度的$FeO_6$，显示出双曲线的趋势，随着Si含量的增加。通过对分布函数的本地分析突出了一个未报道的交叉从小到大的极化子，这会影响从短到平均尺度的极化子失真的相关长度。发现$Fe^{2+}/Fe^{3+}$物种之间的铁磁双交换相互作用是交叉的驱动力，限制了沿[110]晶体学方向的化学键链。这促进了仅沿赤铁矿基面的Fe原子的网状密度的增加，这促进了具有更多延伸的[110]晶面的纳米晶体的各向异性生长。我们的研究结果表明，磁性和电子相互作用驱动掺杂金属氧化物的择优晶体生长，从而提供了一种新的途径来设计其功能特性。
2019-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
From Impurity Doping to Metallic Growth in Diffusion Doping: Properties and Structure of Ag Doped InAs Nanocrystals
通过掺杂调节预合成的胶体半导体纳米晶体（NC）的电子性质在将它们实现在印刷电子器件（例如晶体管和光电探测器）中的前景中起着关键作用。虽然已经介绍了这样的杂质掺杂反应，但对掺杂过程的理解、杂质和主体原子之间相互作用的性质以及影响纳米晶体中杂质溶解度极限的条件仍然不清楚。在这里，我们使用了合成后的扩散为基础的掺杂反应，引入银杂质InAs NC。光吸收光谱法以及分析电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）被用来呈现一个两阶段的掺杂模型，由一个“掺杂区”和一个“生长区”，这取决于反应容器中的杂质的浓度。采用X射线吸收精细结构（XAFS）光谱来确定杂质的位置和相关的结构和电子性质之间的不同尺寸的InAs NC和掺杂剂浓度。由此产生的结构模型描述了一个异质系统，其中杂质最初掺杂的NC，通过取代在NC的表面附近的原子，直到达到“溶解度极限”，之后的快速增长和金属结构的形成被确定。
2021-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radiation efficiency of heavily doped bulk n-InP semiconductor
利用光谱和时间分辨光致发光技术研究了不同温度下重掺杂n-InP晶片中少数载流子的迁移。由于Moss-Burstein效应，样品的部分透明性使得透射发光的研究成为可能。透射发光的时间演变几乎没有表面复合的影响，但强烈影响光子回收。衰减时间的温度依赖性表明俄歇复合在室温下作为主导的非辐射过程。辐射量子效率已在不同的掺杂水平进行了评估，并在2 × 1018 cm-3，它被发现高达97%，这使得n-InP适合闪烁体应用。
2010-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Universal mechanism of luminescence enhancement in doped perovskite nanocrystals from symmetry analysis
金属卤化物钙钛矿纳米晶体已经表现出优异的光电性能，用于发光应用。可以使用与各种金属（M2+）的等价掺杂来定制和增强它们的光发射。尽管对最大限度地提高成绩至关重要，但仍然缺乏对这种兴奋剂的普遍工作机制的理解。在这里，我们直接比较的光学性质的纳米晶体含有最常用的掺杂剂，在相同的合成条件下制造。我们表明，第一次明确和支持的第一性原理计算和分子轨道理论，元素非特定的电子效应，而不是特定的电子效应主导这些属性下的设备相关的条件。大多数掺杂剂对钙钛矿电子结构的影响主要基于局部晶格周期性断裂和所产生的载流子局部化，导致增强的辐射复合，而掺杂剂特异性杂化效应起次要作用。我们的研究结果提出了选择掺杂剂的具体指导方针，以最大限度地提高所需光电子器件中钙钛矿发射体的性能。
2022-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Modelling and Simulation of Charging and Discharging Processes in Nanocrystal Flash Memories During Program and Erase Operations
本研究的主要目的是透过随时间变化的数值模拟，来了解矽晶快闪记忆体在程式化与抹除作业时的充电与放电过程。程序和擦除操作的时间依赖性模拟是基于在主方程方面的DRAM存储器动态的描述。相关的过渡率计算与一维泊松-薛定谔求解器，它允许计算的隧道电流和生成和重组率之间的外部水库和本地化状态的介电层。文献中的模拟和实验之间的比较提供了有用的见解的存储机制。特别是，模拟使我们能够排除电子存储在硅纳米晶体的导带中的受限状态，而它们表明电子实际上被捕获在硅间隙中的局部状态中，能量接近硅价带边缘，并且位于纳米晶体和周围氧化硅之间的界面处。
2005-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-dependent photoluminescence dynamics of CsPbBr$_3$ and CsPb(Cl,Br)$_3$ perovskite nanocrystals in a glass matrix
本文研究了玻璃基质中CsPbBr$_3$和CsPb(Cl,Br)$_3$钙钛矿纳米晶在6–270 K范围内的光致发光动力学，揭示温度、纳米晶尺寸和表面陷阱态对量子产率及复合过程的影响。
2024-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Yb3+ speciation and energy-transfer dynamics in quantum-cutting Yb3+-doped CsPbCl3 perovskite nanocrystals and single crystals
最近发现Yb 3+掺杂的无机金属卤化物钙钛矿（Yb 3+：CsPbX 3，X = Cl，Br）显示出高效的量子切割，其中来自被材料吸收的单个蓝光或UV光子的能量被Yb 3+掺杂剂以近红外光子对的形式重新发射。已经报道了接近200{%}的实验光致发光量子产率。作为第一种将如此高的光致发光量子产率与可见光中的强宽带吸收相结合的量子切割材料，这些材料为提高太阳能技术的效率提供了独特的机会。然而，人们对这种量子切割的基本起源知之甚少。在这里，我们描述了可变的温度和时间分辨的光致发光研究的Yb 3+：CsPbCl 3在两种不同的形式-胶体纳米晶体和宏观单晶。这两种形式显示出非常相似的光谱性质，表明量子切割是Yb 3+：CsPbX 3组合物本身的固有性质。通过低温光致发光光谱在这两种形式中观察到不同的Yb 3+形态，但值得注意的是，在这两种情况下，量子切割由相同的特定Yb 3+物种主导。时间分辨的光致发光测量提供了量子切割机制中先前假设的中间态的直接证据。该中间态介导从钙钛矿的光生激发态到Yb 3+的发射激发态的弛豫，因此具有关键的机理重要性。在室温下，这种中间态在几皮秒内填充，并且在纳米晶体和单晶Yb 3+：CsPbCl 3中的衰减时间仅为~ 7 ns。这些意见的机械影响进行了讨论。
2020-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of hopping conduction in arrays of doped semiconductor nanocrystals
半导体纳米晶体（NC）的致密晶体阵列的电阻率以敏感的方式取决于掺杂水平以及NC尺寸和间距。这些参数的选择决定了通过阵列的电子传导是否将以激活的最近邻跳跃或可变范围跳跃（VRH）为特征。到目前为止，还没有通用的理论来解释这些不同的行为是如何出现在不同的掺杂水平和不同类型的NC。在本文中，我们研究了一个简单的理论模型的一个阵列的杂质半导体NC，可以解释从激活运输VRH的过渡。我们表明，在足够小的NC，从一个NC到另一个的施主数的波动提供足够的混乱，以产生充电的一些NC，作为电子被驱动腾出更高的壳层的量子限制能谱。这种约束驱动的充电在整个阵列中产生无序的库仑景观，并导致低温下的VRH。我们使用一个简单的计算机模拟，以确定不同的制度的传导在空间的温度，掺杂水平，和NC直径。我们还讨论了我们的研究结果与外部杂质电荷的大NC和NC门控电化学的影响。
2012-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Luminescent Emission in Nanocrystal ZnS:Mn with an Extra Electron
我们考虑了一个额外的电子注入到掺杂的量子点$ZnS:Mn^{2+}$的效果。库仑相互作用以及额外电子与Mn离子态之间的交换相互作用将混合波函数，分裂杂质能级，打破先前的选择规则，改变跃迁几率。利用该模型计算了掺杂量子点的能量、波函数、发光几率和跃迁寿命，并与实验结果进行了比较。我们的计算表明，两个数量级的寿命缩短可以发生在过渡$^4T_1-^6A_1$当一个额外的电子存在。
2003-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Improvement of Photophysical Properties of CsPbBr$_3$ and Mn$^{2+}$:CsPb(Br,Cl)$_3$ Perovskite Nanocrystals by Sr$^{2+}$ Doping and Their Application in White-LEDs
全无机卤化铅钙钛矿纳米晶（NC）在光电子器件中显示出潜力，但其稳定性和效率还有待提高。在这项工作中，我们探讨了二价金属位掺杂对CsPbX $_3$（X = Br，Cl）钙钛矿纳米晶体光电性能的影响。首先，原始CsPbBr $_3$ NC中的Pb $^{2+}$离子被Mn $^{2+}$离子部分取代，然后碱土金属锶掺杂在原始和Mn $^{2+}$取代的颗粒上。原始的和三个掺杂的NC变体的结构和物理性质进行了实验研究，以及利用第一性原理计算。我们发现，一个小的百分比的Sr $^{2+}$ -掺杂提高了8%的原始颗粒的光致发光量子产率，而它提高了Mn $^{2+}$ -态发射7%。将具有所有四种NC变体的Percent NC膜/聚（甲基丙烯酸甲酯）复合材料用于白光发光二极管（WLED）中，并且再次发现Sr $^{2+}$掺杂的NC使WLED的发光效率增加约4%。我们将此性能增强归因于降低的缺陷密度以及局部NC结构中的衰减的微应变。
2022-01-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Vanishing quantum confinement enables bright and thermally excited multi-carrier emission from semiconductor nanocrystals
Utrecht University（乌得勒支大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Gent University（根特大学）
研究通过SPAD阵列技术揭示了半导体纳米晶体中六个多载流子激发态的动力学和能量学，展示了热平衡下载流子的双模发射，并通过模型结合统计缩放和费米-狄拉克热占据，解释了这一新兴材料类别的特性。
2025-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Stark effect, polarizability and electroabsorption in silicon nanocrystals
与其他材料不同，在氧化物中嵌入的硅纳米晶体（NC）中证明量子限制斯塔克效应（QCSE）是相当难以捉摸的。在这里，最近的实验数据，从离子注入硅纳米粒子的QCSE使用原子赝势理论的背景下明确地解释。这进一步揭示了大部分斯塔克位移来自价态，其经历能级交叉，导致相对于所施加的场的非单调辐射复合行为。在2.5- 6.5 nm的直径范围内提取包括激子效应的嵌入式Si NC的极化率，其显示立方标度$α=c D^3$，具有$c=2.436\times 10^{-11}$ C/（Vm），其中$D$是NC直径。最后，基于带内电吸收分析，预测p型掺杂的Si纳米碳将显示出显著的电压可调谐性，而n型掺杂的样品应该几乎不敏感。鉴于体硅作为中心对称晶体缺乏线性电光效应的事实，这可能为使用p型掺杂Si NC的电调制提供了一种可行的替代方案。
2010-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Lead-free, luminescent perovskite nanocrystals obtained through ambient condition synthesis
有毒铅的异价取代是获得卤化物钙钛矿的令人兴奋的材料类别的环境可持续变体的越来越流行的设计策略。通过基于溶液的方法获得的过氧化氢纳米晶体（NC）表现出极高的光学质量。不幸的是，这些合成路线中的大多数仍然需要在惰性气体和非常高的温度下反应。在这里，我们提出了一种新的合成路线的无铅双钙钛矿NC。我们结合热注入和配体辅助再沉淀（LARP）的方法，以实现低温和环境气氛为基础的锰掺杂的Cs_{2} NaBiCl_{6} NC的合成。Mn掺入对于其他非发射材料是关键的，其中9：1的Bi：Mn前体比率使亮橙色光致发光（PL）和量子产率（QY）最大化。较高的温度略微提高了材料的性能，但在室温下合成的NC仍然具有发射性，突出了合成方法的多功能性。此外，NCs在环境条件下表现出优异的长期稳定性，有利于其他研究和能源相关应用。
2023-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Co3O4 Nanocrystals on Graphene as a Synergistic Catalyst for Oxygen Reduction Reaction
用于氧还原和析氧反应的催化剂是包括燃料电池和水分解在内的关键可再生能源技术的核心。尽管付出了巨大的努力，但开发低成本高活性的氧电极催化剂仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们报告了一种在还原氧化石墨烯（GO）上生长的Co 3 O 4纳米晶体的混合材料，作为用于氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）的高性能双功能催化剂。虽然单独的Co 3 O 4或氧化石墨烯几乎没有催化活性，但它们的混合物表现出意想不到的、令人惊讶的高ORR活性，其通过石墨烯的氮掺杂进一步增强。Co 3 O 4/N掺杂的石墨烯混合物在碱性溶液中表现出与Pt相似的催化活性，但具有优异的稳定性。该混合物对OER也具有高活性，使其成为ORR和OER的高性能非贵金属基双催化剂。不寻常的催化活性来自Co 3 O 4和石墨烯之间的协同化学耦合效应。
2011-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Structural, Raman and photoluminescence studies on nanocrystalline diamond films: Effects of ammonia in feedstock
在此，我们报告的结构质量的改善和增强的光致发光（PL）发射的最佳N掺杂的纳米金刚石（NCD）薄膜。采用热丝化学气相沉积法，以NH_3：CH_4：H_2为原料，在不同的N/C比（即0，0.13，0.35，0.50和0.75）下，在Si衬底上制备了纯金刚石薄膜和N掺杂金刚石薄膜。X射线衍射分析表明，随着原料中N/C比的增加，微晶尺寸先增大后减小。此外，金刚石拉曼谱线的线宽和峰位的单调增加表明金刚石晶格中的压缩应变作为N/C比的函数增加到0.50。然而，在0.75的较高N/C比下，压缩应变稍微松弛并产生较低的应变。此外，观察到1195 cm-1处的独特拉曼模式，对应于C=N-H振动，表明NCD薄膜中存在显着的N浓度。此外，可见光和紫外光致发光的研究表明，存在几个N相关的颜色中心与多个发射线在380至700 nm的范围内。在原料中N/C比为0.35时生长的最佳N掺杂金刚石膜显示出在约505和700 nm处的室温PL发射的显著增强。在355和532 nm激光激发下，这种PL增强归因于H3和其他与N相关的缺陷中心的聚集体。
2020-06-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A Dye-Sensitized CdSe Nanocrystal Optical Transistor with High ON/OFF Ratio in the First Telecom Window with 74 ns Rise Time
我们报道了一种由CdSe纳米晶体（NC）组成的光选通晶体管，用染料锌β-四氨基酞菁敏化，用于在第一电信窗口中操作。该器件在红色光谱区显示出6个数量级的高开/关比，在847 nm处显示出前所未有的4.5个数量级。通过瞬态吸收光谱，我们发现，这种意想不到的红外灵敏度是由于电子转移从染料的CdSe纳米粒子在5 ps内。我们通过时间分辨的光电流测量表明，这使得在近红外光门控的74 ns的快速上升时间。电子耦合和加速非辐射复合的载流子之间的染料和CdSe NC的界面进一步证实了稳态和时间分辨的光致发光测量。场效应晶体管的测量表明，在激光照射后的光电流的增加主要是由于载流子浓度的增加，而迁移率保持不变。我们的研究结果表明，有机染料作为配体的NC调用新的光电功能，如快速光门在亚带隙的光学激发能。
2019-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Optical Properties of Nanocrystalline Y2O3:Eu3+
研究了平均粒径为15 nm的掺铕氧化钇（YPDMATHABMM O $_{3}$：Eu $^{3+})$）纳米晶红色荧光粉的光学性质。最强发射线的强度在612 nm处被发现是最高的纳米晶样品与4原子。重量%的铕。窄的电子发射光谱表明在这种纳米材料中存在晶体。我们已经估计了晶体场参数的强度在掺杂剂的网站，这起着至关重要的作用，在确定的外观的强发射线。根据斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射的强度比计算了该体系的平衡温度。虽然已知的散装样品，我们的方法和随之而来的结果的结晶纳米材料的Y $_{2}$ O $_{3}$：Eu $^{3+}$提供了一个独特的报告，我们相信，可以在纳米技术的斯托克斯和反斯托克斯拉曼散射的强度比相当重要。虽然已知的散装样品，我们的方法和随之而来的结果的结晶，缺陷/无序的纳米材料Y2 O3：Eu 3+提供了一个独特的报告，我们相信，可以在纳米技术具有相当大的意义。
2006-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Impact of Cr doping on the structure, optical and magnetic properties of nanocrystalline ZnO particles
通过对ZnO的结构、光学和磁学性质的研究，探讨了Cr掺杂对ZnO的影响。采用溶液燃烧法制备了Zn 1-xCrxO（x = 0，0.01，0.03和0.05）纳米粒子。X射线粉末衍射（XRD）结果表明，所合成的样品均为六方纤锌矿结构，表明Cr 3+离子取代了Zn 2+离子而没有改变其结构。采用Willamson-Hall方法计算了ZnO的晶粒尺寸和微应变，发现ZnO的晶粒尺寸和微应变为36 +-2 nm，Zn_（0.95）Cr_（0.05）O的晶粒尺寸和微应变随Cr掺杂浓度的增加而减小，为20 +-2 nm。透射电子显微镜（TEM）结果表明，Zn_（1-x）Cr_xO（x = 0，0.03和0.05）的粒径分别为48 ± 2 nm，29 ± 2 nm和25 ± 2 nm。TEM形貌表明掺杂样品中的粒子发生了团聚。随着Cr含量从x = 0增加到0.05，带隙分别从3.305 ± 0.003eV略微减小到3.292 ± 0.003eV。光致发光测量显示，在样品中存在的缺陷，与锌空位和单离子氧空位。利用振动样品磁强计（VSM）在300 K下测量了ZnO和Cr掺杂ZnO的磁场相关磁化强度。所有样品都表现出铁磁行为。基于束缚磁极化子（BMP）机制解释了在ZnO中观察到的这种长程铁磁性有序。单电离氧空位在ZnO中观察到的室温铁磁性（RTFM）中起着至关重要的作用。由于这些样品中存在的缺陷，在Cr…
2021-11-14 cond-mat.mtrl-sci
