La tensió il·lumina noves propietats dels punts quàntics

Un equip internacional d'investigadors, amb participació de l’UJI, dissenya una tècnica per manipular la fluorescència dels punts quàntics
22/10/2015 | SCP

Un equip internacional d'investigadors en el qual han participat els professors Fernando Rajadell, Juan I. Climente i Josep Planelles, del Departament de Química Física de la Universitat Jaume I de Castelló, ha dissenyat una nova tècnica per manipular la fluorescència (emissió de llum) dels punts quàntics que obre les portes al disseny de nous dispositius amb propietats més enllà del tradicional mètode de confinament quàntic.

Els nanocristalls semiconductors, o punts quàntics, són minúscules partícules de mida nanomètrica amb la capacitat d'absorbir la llum i tornar a emetre-la amb colors ben definits. Gràcies a un baix cost de fabricació, a la seva estabilitat a llarg termini i a una àmplia paleta de colors, s'han convertit en una important base de la tecnologia visual, i han introduït millores en la qualitat d'imatge de televisors, tabletes i telèfons mòbils. També estan sorgint interessants aplicacions dels punts quàntics en els camps de l'energia verda, la detecció òptica, i les bio-imatges.

Les perspectives són fins i tot més atractives després d'una publicació, titulada "Band structure engineering via piezoelectric fields in strained anisotropic CdSe/CdS nanocrystals" ("Enginyeria de l'estructura de bandes mitjançant camps piezoelèctrics en punts quàntics anisotròpics de CdSe/CdS sotmesos a tensió" publicada a la revista Nature Communications el passat mes de juliol. Un equip internacional, format per científics de l'Institut Italià de Tecnologia (Itàlia), la Universitat Jaume I (Espanya), el laboratori d'investigació d'IBM a Zuric (Suïssa) i la Universitat de Milano-Bicocca (Itàlia), ha demostrat un enfocament radicalment nou per a manipular l'emissió de llum dels punts quàntics.

El principi de funcionament tradicional dels punts quàntics es basa en l'anomenat efecte de confinament quàntic, segons el qual la mida de la partícula determina el color de la llum emesa. La nova estratègia es basa en un mecanisme físic completament diferent; un camp elèctric amb tensió induïda en l'interior dels punts quàntics. Aquest es crea mitjançant el creixement d'una armadura gruixuda al voltant dels punts. D'aquesta manera, els investigadors van poder comprimir el nucli interior i crear l'intens camp elèctric intern. Aquest camp es converteix en el factor dominant en la determinació de les propietats d'emissió.

El resultat és una nova generació de punts quàntics les propietats dels quals van més enllà de les que es generen només pel confinament quàntic. Això no només amplia l'àmbit d'aplicació dels coneguts materials CdSe/CdS, sinó també d'altres materials. "Les nostres troballes afegeixen un nou i important grau de llibertat al desenvolupament de dispositius tecnològics basats en punts quàntics", afirmen els investigadors. “Per exemple, el temps transcorregut entre l'absorció i l'emissió de la llum es pot estendre a més de 100 vegades més gran en comparació amb els punts quàntics convencionals, el que obre el camí cap a memòries òptiques i nous dispositius de píxel intel·ligent. El nou material també podria derivar en sensors òptics altament sensibles a camps elèctrics en el medi ambient a escala nanomètrica".

Més informació: http://www.nature.com/ncomms/2015/150729/ncomms8905/full/ncomms8905.html

Informació proporcionada per: Servei de Comunicació i Publicacions
Universitat Jaume I CIF: Q-6250003-H Av. de Vicent Sos Baynat, s/n 12071 Castelló de la Plana, Espanya
Tel.: +34 964 72 80 00 Fax: +34 964 72 90 16