Тип публикации: отчёт о НИР
Год издания: 2019
Ключевые слова: коллоидные квантовые точки, наночастицы, наноструктуры, свето-индуцированная самоорганизация, резонансное взаимодействие
Аннотация: Было показано, что, на примере трехчастичной структуры, образование сложных структур может быть достигнуто в ходе пошагового процесса, когда третья частица примыкает к предварительно сформированной паре. Исходная пара в этом случае может быть либо зафиксирована вспомогательным полем, либо произвольно ориентирована в пространстве. ППоказать полностьюервый подход позволяет достичь большей вероятности формирования структуры (46% за один импульс) и получить три различные геометрии конечных структур ("линия", "пирамида", "угол"). Этот подход использует два независимо управляемых параметра лазерного излучения, а именно длину волны и ориентацию вектора напряженности электрического поля. В случае второго подхода вероятность формирования структуры за импульс меньше (36%), и возможно формирование только двух типов структур ("линия", "пирамида"). Однако вероятности образования устойчивых структур в обоих подходах сильно не различаются, а второй подход не требует дополнительного ориентирующего поля. Последнее означает, что второй подход легче реализовать в эксперименте. Кроме того, расчеты формирования структур из изначально изолированных трех частиц также показали возможность реализации метода самосборки наноструктур в поле лазерного излучения. Вероятность формирования структур за один импульс достигала 10% при подборе длины волны внешнего лазерного поля. ?Численно была продемонстрирована селективность процесса сборки для всех трех случаев. Было показано, что использование длины волны, соответствующей максимуму диполь-дипольного взаимодействия, позволяет достичь максимума вероятности агрегации, а отступ от резонансной длины волны, как в сторону длинно-, так и коротковолнового диапазонов, приводит к уменьшению вероятности. Таким образом, полученные в результате численного эксперимента параметры среды наиболее оптимальны. Дополнительно было показано, что увеличение интенсивности внешнего поля на 50% помогает увеличить вероятность сборки частиц в структуру почти на 20%.?На языке программирования С++ в среде разработки Visual Studio 2012 была разработана и отлажена программа, реализующая вычислительный эксперимент по ориентации структур. Была численно промоделирована ситуация установления распределения ориентаций пары частиц с учетом силы трения, теплового движения и ориентирующего лазерного поля. Получено статистическое распределение по ориентациям и оценено среднее время установления равновесия без учета теплового движения и с его учетом (порядка 50 нс). ?Проведены эксперименты по стабильности пар квантовых точек, получаемых в поле лазерного излучения. Было показано, что индивидуальные коллоидные квантовые точки CdTe под действием УФ-излучения, фотодеградируют с изменением их оптических свойств, что не позволяет в полной мере оценить воздействие излучения этого диапазона непосредственно на стабильность пар квантовых точек. Кроме того, была исследована временная стабильность сформированных пар квантовых точек, было обнаружено, что такие структуры остаются стабильными на протяжении недели, после чего их процентное содержание уменьшается и спектр поглощения растворов становится похожим на спектр поглощения изолированных квантовых точек.