Материалы портала «Научная Россия»

Физики объяснили магнитные свойства немагнитного нанокристалла

Физики объяснили магнитные свойства немагнитного нанокристалла
Исследования российских ученых показали, что магнитные свойства возникают благодаря оборванным связям на поверхности.

Ученые из Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН создали модель, объясняющую оптические спектры полупроводниковых коллоидных нанокристаллов. Исследователи показали, что макроскопический магнитный момент возникает за счет взаимодействия квазичастицы экситона внутри кристалла с его поверхностью, в результате чего локализованные на поверхности не спаренные спины и выстраиваются в одном направлении. Об исследовании рассказывает пресс-релиз института.

Полупроводниковые коллоидные нанокристаллы — это полупроводниковые частицы с размерами от 1 до 10 нанометров, рассеянные в аморфной среде (стекле, органической матрице или жидкости). Носители заряда в них концентрируются в очень малом объеме, что усиливает все взаимодействия между ними, в том числе те, что зависят от спина частиц.

Вторая важная особенность таких структур — на поверхности нанокристалла существуют оборванные связи, представляющие собой локализованные парамагнитные центры. Такие локализованные спины могут создавать локальные магнитные поля, действующие на спины носителей заряда. Кроме того, с уменьшением размеров кристалла растет относительная доля поверхности.

Полупроводниковые коллоидные нанокристаллы в стекле и в водном растворе были впервые синтезированы более 30 лет назад. Их оптические исследования в России и в США положили начало новой области — физике полупроводниковых нуль-мерных структур, или квантовых точек.

Сейчас интерес к полупроводниковым коллоидным нанокристаллам растет, так как, во-первых, совершенствуются технологии их синтеза и работы с ними, и во-вторых, сами кристаллы представляют перспективные структуры для оптоэлектроники, биологии и медицины, для создания приборов и устройств наноэлектроники, использующих спиновую степень свободы.

коллоидные нанокристаллы магнитный момент нанокристаллы экситоны

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий