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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 学术讨论 » 量子限域效应与荧光的关系
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wenze2019

铜虫 (小有名气)

[求助] 量子限域效应与荧光的关系 已有2人参与

小弟初次接触量子点，有许多不明白的地方，还请各位前辈指点。
     首先，量子点发出荧光、宏观物体不发荧光的原因是因为量子限域效应使能隙变窄，发出的光波长从红外蓝移至可见光区，这种说法是否准确；另外，量子点的尺寸会影响荧光的波长，那尺寸对于荧光强度的影响又如何呢？对于碳量子点，若是按照”共轭体系越大，荧光强度越大“的原理,是不是意味着碳量子点的尺寸越大，荧光越强呢？
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1楼 2013-08-19 18:02:01
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wenze2019

铜虫 (小有名气)
自己顶……求帮助啊……
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2楼2013-08-20 08:57:41
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avgon

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
wenze2019: 金币+1, ★有帮助 2013-08-20 14:05:48
量子限域效应使能隙变窄，发出的光应该是红移，所以你说反了。一般当尺度达到相应的材料的波尔半径大小就会有明显的尺寸效应出现，尺寸效应越明显，特定波长光强越强，这个特定波长光的增强是牺牲其它波长光能量的结果。共轭体系越大，我的理解是量子点数目越多，自然贡献的光也就越多，显示在光谱上就是光强越强。
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仰望星空脚踏实地
3楼2013-08-20 12:40:08
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wenze2019

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by avgon at 2013-08-20 12:40:08
量子限域效应使能隙变窄，发出的光应该是红移，所以你说反了。一般当尺度达到相应的材料的波尔半径大小就会有明显的尺寸效应出现，尺寸效应越明显，特定波长光强越强，这个特定波长光的增强是牺牲其它波长光能量的结 ...

谢谢师兄的回答，但是我还是有以下的疑问：
1.量子点尺寸增大，发射波长会发生红移，这应该是没有疑问的吧，所以你的第一句话是否有问题？
2. 所谓尺寸效应越强的意思是指尺寸越接近量子点的激子波尔半径嘛？也就是说量子点尺寸越小，荧光强度越大？
3.对于碳量子点而言，共轭体系越大，即尺寸越大，那其荧光强度的变化是否与第2点矛盾？
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4楼2013-08-20 14:04:52
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avgon

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
wenze2019: 金币+3, ★有帮助 2013-10-16 19:52:57
引用回帖:
4楼: Originally posted by wenze2019 at 2013-08-20 14:04:52
谢谢师兄的回答，但是我还是有以下的疑问：
1.量子点尺寸增大，发射波长会发生红移，这应该是没有疑问的吧，所以你的第一句话是否有问题？
2. 所谓尺寸效应越强的意思是指尺寸越接近量子点的激子波尔半径嘛？也就 ...

量子点尺寸增大，发射波长会发生红移,这种说法正确。
量子点尺寸会对波长有选择性，看峰位信息是关键，而不是峰强。
体系越大，量子点越多，荧光强度增加很自然，但这不是尺寸效应，就是简单的叠加。
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仰望星空脚踏实地
5楼2013-08-20 18:10:09
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爱诺金

铁虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by avgon at 2013-08-20 12:40:08
量子限域效应使能隙变窄，发出的光应该是红移，所以你说反了。一般当尺度达到相应的材料的波尔半径大小就会有明显的尺寸效应出现，尺寸效应越明显，特定波长光强越强，这个特定波长光的增强是牺牲其它波长光能量的结 ...

你确定？量子限域效应应该是使能级分裂。如果说形成量子之前发光指带间发光，那么你说形成量子点之后发光红移我认同。 但是带内的就不是这样的说法吧。 一般量子点尺寸越小，能级分裂越开，发光相对蓝移。
个人见解。
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6楼2014-08-19 11:02:55
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丹丹_

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时，会出现纳米材料的量子效应，从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。1986年Halperin对久保( Kubo)理论进行了较全面的归纳，并用这一理论对金属超微粒子的量子尺寸效应进行了深入的分析。研究表明随粒径的减小，能级间隔增大。能带理论表明，金属费米能级附近电子能级一般是连续的，这一点只有在高温或宏观尺寸情况下才成立。对于只有有限个导电电子的超微粒子来说，低温下能级是离散的，对于宏观物体包含无限个原子( 即导电电子数N → ∞ )，能级间距δ → 0，即对大粒子或宏观物体能级间距几乎为零；而对纳米粒子，包含的原子数有限，N值很小，这就导致δ有一定的值，能级间距发生分裂
例如半导体材料或金属的尺寸降低到纳米尺寸时，特别是小于或者等于该材料的激子玻尔半径时，由大块金属中的能级组成的接近连续的能带此时转化为离散的能级，因此对于半导体材料来说，可以通过改变颗粒的尺度来调整其带隙的大小，从而改变了对某些成本很高的半导体材料的依赖。
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7楼2016-03-15 11:06:21
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