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微波诱导水相CdS纳米晶中过渡金属离子的中心掺杂及其特殊光学性质
摘要： 在微波辐照条件下，我们系统研究了纯水溶液中过渡金属离子（TM，包括Ag?、Mn2?、Cu2?、Fe2?、Co2?和Ni2?）掺杂CdS半导体纳米晶体的形成过程。中心掺杂策略对实现高效内掺杂以改善掺杂纳米晶体的光学性能和稳定性至关重要。所得TM掺杂纳米晶体具有高光致发光量子产率（约60%）和惊人的宽可见光谱范围（480~650 nm）。对于Mn2?掺杂的CdS纳米晶体，即使在超过600 nm波长下仍能实现显著的高光致发光量子产率（20%~50%），且无需配体交换就具备直接用作多色传感与编码的理想色料的潜力。在设计条件下合成的高发光掺杂纳米晶体表现出优异的稳定性，样品可储存数月而无沉淀。该方法在实际应用中极具潜力，能推动各类半导体纳米晶体的金属掺杂，在水溶液中实现掺杂纳米晶体的特定优势。
关键词： 过渡金属离子、微波、纳米晶体、掺杂、硫化镉
更新于2025-09-09 09:28:46
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利用化学气相沉积法制备镍(II)和锰(II)掺杂ZnTe纳米带/纳米棒及其光学性质
摘要： 掺杂技术常用于调控半导体特性。过渡金属离子掺杂半导体可形成稀磁半导体（DMSs），从而引发与自旋相关的特殊性质。与宽带隙半导体ZnO、ZnSe和CdS晶体不同，过渡金属（TM）离子聚集态可能是铁磁行为的起源——这些材料主要通过激子-自旋相互作用影响光学特性（因其具有高激子结合能）。对于窄带隙半导体（如ZnTe），载流子-自旋耦合是磁性的主要成因。当掺杂Ni(II)、Mn(II)等TM离子的ZnTe纳米带作为DMS时，光激发后主要在晶格中诱发过剩载流子效应，其光学性质还强烈依赖于制备工艺、结构及形貌。光激发载流子和电子-声子相互作用（而非激子）导致ZnTe纳米结构出现显著红移。掺杂磁性离子自旋与空穴的强相互作用、电子-声子耦合、p-d轨道杂化以及TM离子局域电子关联共同决定了其光学特性。随着激发功率提升，TM离子掺入ZnTe晶格会抑制远离带边的宽缺陷发射带，同时增强带边附近电子关联效应与电子-空穴等离子体带的展宽。我们还通过Ni(II)和Mn(II)掺杂样品的偏振光致发光，计算了价带附近能级分裂的应变依赖性。
关键词： 化学气相沉积（CVD）、过渡金属离子、极化、稀磁半导体（DMS）、发光、II-VI族半导体
更新于2025-09-09 09:28:46
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用于选择性识别Cu2?阳离子和色氨酸的发光金属-有机框架的合成与表征
摘要： 三种金属有机框架材料（MOFs），即[Mn(CPP)2(H2O)]n（I）、[Cd(CPP)2(H2O)]n（II）和{[Zn2(CPP)2(CO3)]·(ClO4)·(H2O)2}n（III）（HCPP=4'-(4-(4-羧基苯氧基)-2,2':6',2''-三联吡啶)），在水热条件下成功合成。通过红外光谱、元素分析和单晶X射线衍射对所得配位聚合物进行了表征。单晶X射线衍射分析表明，化合物II和III呈现同构等晶型结构，其中中心金属离子呈扭曲八面体构型。II和III基于吡啶环配体间的π-π和C-H/π相互作用形成独特的三维框架，而化合物III则通过CPP配体相关的C-H/π相互作用构建三维网络。其三维框架中分别存在{MnN3O3}、{CdN3O3}和{ZnO2N3}-{ZnO2N3}构筑单元。配位聚合物II和III的荧光性质显示，它们可分别作为Cu2+阳离子和色氨酸的荧光传感器。此外，磁学性质研究表明配位聚合物I呈现反铁磁耦合。
关键词： 磁性分析、发光识别、过渡金属离子、水热合成、金属有机框架
更新于2025-09-04 15:30:14