Квантово-розмiрний ефект та перколяцiя екситонiв у поруватих i неупорядкованих плiвках на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка”
The results of spectroscopic researches of porous and disordered films fabricated on the basis of spherical elements of the “core/shell” type, SiO2/CdS nanoparticles (SiO2 spheres covered with CdS quantum dots) are reported. The quantum-size effect of excitons in the quantum dots located on the surf...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019214 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2019214 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20192142019-04-14T18:29:38Z Quantum-Size Effect and Exciton Percolation in Porous and Disordered Films on the Basis of Spherical “Core/Shell” Elements Квантово-розмiрний ефект та перколяцiя екситонiв у поруватих i неупорядкованих плiвках на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка” Bondar, N. V. Brodyn, M. S. Matveevskaya, N. A. екситон квантово-розмiрний ефект перколяцiя екситонiв квантова точка exciton quantum-size effect exciton percolation quantum dot - The results of spectroscopic researches of porous and disordered films fabricated on the basis of spherical elements of the “core/shell” type, SiO2/CdS nanoparticles (SiO2 spheres covered with CdS quantum dots) are reported. The quantum-size effect of excitons in the quantum dots located on the surface of spheres is found to depend on the sphere size and to weakly depend on the quantum dot radius, which results from the quantization of the exciton motion normally to the sphere surface. The quantization survives, even if the sphere coverage exceeds the exciton percolation threshold. To evaluate the latter in the film plane and to determine the critical concentration of SiO2/CdS nanoparticles, a number of specimens on the basis of the mixtures 20–80% SiO2 : 80–20% SiO2/CdS are studied. The exciton percolation threshold is registered in those structures for the first time at a fraction of SiO2/CdS nanoparticles in the mixture of about 60%, which is twice as high as the value predicted by the hard sphere model. A qualitative explanation of this phenomenon is proposed. У роботi наведено результати спектроскопiчних дослiджень поруватих та неупорядкованих плiвок на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка” – наночастинок SiO2/CdS (сфери SiO2 вкритi квантовими точками CdS). Виявлено, що квантово-розмiрний ефект екситонiв у квантових точках на поверхнi сфер залежить вiд розмiру останнiх i слабо вiд радiуса квантових точок. Це є наслiдком того, що квантування руху екситонiв вiдбувається у напрямку, нормальному до поверхнi сфери, зберiгаючись навiть при величинi її покриття, вище рiвня протiкання екситонiв. З метою встановлення перколяцiйного порога екситонiв у площинi плiвок та визначення критичної концентрацiї наночастинок SiO2/CdS, було дослiджено ряд зразкiв на основi сумiшей [SiO2(20–80)%: SiO2/CdS(80–20)%]. Вперше у цих структурах зафiксовано порiг протiкання екситонiв при кiлькостi наночастинок SiO2/CdS у сумiшi ∼60%, що вдвiчi перевищує величину, яку дає модель твердих сфер. Наведено якiсне обґрунтування цього явища. Publishing house "Academperiodika" 2019-01-17 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019214 10.15407/ujpe60.07.0648 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 60 No. 7 (2015); 648 Український фізичний журнал; Том 60 № 7 (2015); 648 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe60.07 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019214/1189 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019214/1190 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
екситон квантово-розмiрний ефект перколяцiя екситонiв квантова точка exciton quantum-size effect exciton percolation quantum dot - |
| spellingShingle |
екситон квантово-розмiрний ефект перколяцiя екситонiв квантова точка exciton quantum-size effect exciton percolation quantum dot - Bondar, N. V. Brodyn, M. S. Matveevskaya, N. A. Квантово-розмiрний ефект та перколяцiя екситонiв у поруватих i неупорядкованих плiвках на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка” |
| topic_facet |
екситон квантово-розмiрний ефект перколяцiя екситонiв квантова точка exciton quantum-size effect exciton percolation quantum dot - |
| format |
Article |
| author |
Bondar, N. V. Brodyn, M. S. Matveevskaya, N. A. |
| author_facet |
Bondar, N. V. Brodyn, M. S. Matveevskaya, N. A. |
| author_sort |
Bondar, N. V. |
| title |
Квантово-розмiрний ефект та перколяцiя екситонiв у поруватих i неупорядкованих плiвках на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка” |
| title_short |
Квантово-розмiрний ефект та перколяцiя екситонiв у поруватих i неупорядкованих плiвках на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка” |
| title_full |
Квантово-розмiрний ефект та перколяцiя екситонiв у поруватих i неупорядкованих плiвках на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка” |
| title_fullStr |
Квантово-розмiрний ефект та перколяцiя екситонiв у поруватих i неупорядкованих плiвках на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка” |
| title_full_unstemmed |
Квантово-розмiрний ефект та перколяцiя екситонiв у поруватих i неупорядкованих плiвках на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка” |
| title_sort |
квантово-розмiрний ефект та перколяцiя екситонiв у поруватих i неупорядкованих плiвках на основi сферичних елементiв типу “ядро/оболонка” |
| title_alt |
Quantum-Size Effect and Exciton Percolation in Porous and Disordered Films on the Basis of Spherical “Core/Shell” Elements |
| description |
The results of spectroscopic researches of porous and disordered films fabricated on the basis of spherical elements of the “core/shell” type, SiO2/CdS nanoparticles (SiO2 spheres covered with CdS quantum dots) are reported. The quantum-size effect of excitons in the quantum dots located on the surface of spheres is found to depend on the sphere size and to weakly depend on the quantum dot radius, which results from the quantization of the exciton motion normally to the sphere surface. The quantization survives, even if the sphere coverage exceeds the exciton percolation threshold. To evaluate the latter in the film plane and to determine the critical concentration of SiO2/CdS nanoparticles, a number of specimens on the basis of the mixtures 20–80% SiO2 : 80–20% SiO2/CdS are studied. The exciton percolation threshold is registered in those structures for the first time at a fraction of SiO2/CdS nanoparticles in the mixture of about 60%, which is twice as high as the value predicted by the hard sphere model. A qualitative explanation of this phenomenon is proposed. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019214 |
| work_keys_str_mv |
AT bondarnv quantumsizeeffectandexcitonpercolationinporousanddisorderedfilmsonthebasisofsphericalcoreshellelements AT brodynms quantumsizeeffectandexcitonpercolationinporousanddisorderedfilmsonthebasisofsphericalcoreshellelements AT matveevskayana quantumsizeeffectandexcitonpercolationinporousanddisorderedfilmsonthebasisofsphericalcoreshellelements AT bondarnv kvantovorozmirnijefekttaperkolâciâeksitonivuporuvatihineuporâdkovanihplivkahnaosnovisferičnihelementivtipuâdroobolonka AT brodynms kvantovorozmirnijefekttaperkolâciâeksitonivuporuvatihineuporâdkovanihplivkahnaosnovisferičnihelementivtipuâdroobolonka AT matveevskayana kvantovorozmirnijefekttaperkolâciâeksitonivuporuvatihineuporâdkovanihplivkahnaosnovisferičnihelementivtipuâdroobolonka |
| first_indexed |
2023-03-24T08:57:34Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:57:34Z |
| _version_ |
1795757672123858944 |