Een team van de Siberische Federale Universiteit en het Kirensky Institute of Physics (Siberische afdeling van de Russische Academie van Wetenschappen) heeft een nieuwe methode ontwikkeld om nanodeeltjes gemaakt van cadmiumtelluride (CdTe) te bestuderen. De eigenaardige interactie van de verbinding met licht verschilt afhankelijk van het magnetische veld. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in de Natuurkunde Letters A logboek.

De interactie van bepaalde stoffen met elektromagnetische straling is afhankelijk van de magnetische eigenschappen van de omgeving. Vooral, het magnetische circulaire dichroïsme effect kan een rol spelen. Wanneer dit fenomeen zich voordoet, de absorptie van licht met verschillende circulaire polarisaties verschilt als het in de richting van de magnetisatie beweegt. Magnetisatie kan worden bepaald door de eigenschappen van de stof zelf (in het geval van ferromagnetische materialen) of door de invloed van een extern magnetisch veld.

De natuurkundigen van de Siberische Federale Universiteit maken structuren van colloïdaal (gesuspendeerd in medium, in dit geval, in water) kwantumstippen. "Vanwege de kleine afmetingen van deze objecten (kwantumdots hebben een diameter van ongeveer drie nanometer) zijn de uiteindelijke structuren ook vrij klein, " legt co-auteur Alexey Tsipotan uit. "Nadat de experimenten voorbij zijn en structuren zijn gevormd, ze moeten worden bestudeerd, bijvoorbeeld met behulp van elektronenmicroscopie of lichtspectroscopie. Echter, in het geval van elektronenmicroscopie, Allereerst, het object moet op een oppervlak worden gedeponeerd, waardoor de structuur kan veranderen."

Tijdens een zoektocht naar de nieuwe methode, de wetenschappers stelden voor om het magneto-optische effect te gebruiken om de structuren te bestuderen zonder aanvullende wijzigingen aan te brengen. De colloïdale nanodeeltjes in kwestie leken het magnetische circulaire dichroïsme-effect te hebben. Daarom, daarop gebaseerde methoden zouden kunnen worden gebruikt voor het bestuderen van de vormende structuren. Cadmiumtelluridedeeltjes bezitten zelf geen magnetisme, en het effect wordt alleen waargenomen onder invloed van een extern magnetisch veld.

"Het potentiële gebruiksbereik van colloïdale kwantumstippen is extreem breed, ", concludeerde Tsipotan. "Met name, het zijn uitstekende luminoforen - hun kwantumopbrengst van luminescentie is op hetzelfde niveau als in kleurstoffen, maar ze zijn meer fotostabiel, d.w.z. ze verbleken niet onder invloed van zonlicht. Vanwege deze eigenschap kunnen ze worden gebruikt als lichtemitterende elementen van optische diodes. Ook, ze kunnen worden gebruikt in zonnecellen voor een efficiëntere transformatie van zonlicht. Een ander gebied van hun potentiële toepassing is de biologie, waar kwantumstippen als markers kunnen worden gebruikt. Bovendien, Samsung heeft onlangs een tv-toestel gelanceerd waarin quantum dots worden toegevoegd aan light-emitting diodes."