Российские и шведские исследователи доказали, что покрытие образцов с кремниевыми квантовыми точками золотом меняет их оптические характеристики.
Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Кремниевые квантовые точки обладают большим потенциалом в клеточной биологии и медицине благодаря способности избирательно проникать в клетки и светиться. Биосенсоры с использованием таких точек могут применяться для ранней диагностики различных заболеваний. Кроме того, кремниевые нанокристаллы перспективны в создании светоизлучающих устройств на основе кремния и высокоэффективных солнечных батарей.
Ученые из группы теоретической нанофотоники под руководством профессора Николая Гиппиуса из Сколтеха совместно с коллегами из МГУ и Королевского технологического института (KTH) в Стокгольме сначала теоретически, а затем экспериментально показали, что золотые нанополоски меняют спектры поглощения и фотолюминесценции нанокристаллов кремния. Также выяснилось, что ширина нанополосок влияет на оптические свойства квантовых точек.
Полученные результаты важны для практического применения кремниевых нанокристаллов, поскольку учёным доступен новый инструмент для контроля свойств квантовых точек. Применение кремниевых квантовых точек в фотоэлементах могло бы значительно снизить технологические издержки в солнечной энергетике.
Также при изготовлении солнечных батарей не пришлось бы использовать ядовитые вещества, такие как мышьяк или свинец.
Совместное воздействие кремниевых квантовых точек и золотых нанополосок порождает новую квазичастицу — волноводный плазмон. поляритонИзменение оптических свойств кремниевых нанокристаллов необходимо для их применения в солнечных батареях или светоизлучающих устройствах. Для этого требуется металлический электрод и управление спектрами поглощения и излучения. Тонкие золотые нанополоски решают обе задачи, — говорит Сергей Дьяков, научный сотрудник Сколтеха и первый автор исследования.
