Electron excitation transfer in nanoclusters of colloidal quantum dots InP/ZnS doped with manganese ions

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Colloidal indium phosphide quantum dots with a thin shell of zinc sulfide doped with manganese have been synthesized. Nanoclusters were fabricated based on the obtained nanocrystals. The effect of doping of nanocrystals on the process of Förster resonance transfer of electronic excitation and the spectral and luminescent properties of nanoclusters was studied for the first time. It has been shown that the luminescence of such clusters is radically different from the luminescence of undoped clusters and depends on the size of the nanocrystals. It is shown that the composition of particles participating in Förster transport depends on the moment of observation.

Full Text

Restricted Access

About the authors

D. S. Popkov

Moscow Institute of Physics and Technology

Email: pevtsov.dn@mipt.ru
Russian Federation, Dolgoprudny

D. N. Pevtsov

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry RAS; Moscow Institute of Physics and Technology

Author for correspondence.
Email: pevtsov.dn@mipt.ru
Russian Federation, Chernogolovka; Dolgoprudny

L. M. Nickolenko

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry RAS; Moscow Institute of Physics and Technology

Email: pevtsov.dn@mipt.ru
Russian Federation, Chernogolovka; Dolgoprudny

V. F. Razumov

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry RAS; Moscow Institute of Physics and Technology

Email: pevtsov.dn@mipt.ru
Russian Federation, Chernogolovka; Dolgoprudny

References

  1. Razumov V. F. Role of collective interaction effects in nanoclusters of colloidal quantum dots. High Energy Chemistry, 2014, 48(b), 419.
  2. Masters B. R. Paths to Förster’s resonance energy transfer (FRET) theory. The European Physical Journal H, 2014, 39, 87-139.
  3. Nikolenko L. M., Pevtsov D. N., Gak V. Y., Nazarov V. B., Akimov A. V., Tovstun S. A., Razumov V. F. (2024). Delayed fluorescence of InP: Mn/ZnS nanocrystals. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 448, 115298.
  4. R. Beaulac, P.I. Archer, S.T. Ochsenbein, D.R. Gamelin. Mn2+-doped CdSe quantum dots: New inorganic materials for spin-electronics and spin-photonics, Adv. Funct. Mater. 18 (2008) 3873–3891.
  5. R. Beaulac, P.I. Archer, D.R. Gamelin. Luminescence in colloidal Mn2+-doped semiconductor nanocrystals, J. Solid State Chem. 181 (2008) 1582–1589.
  6. M. Tanaka, J. Qi, Y. Masumoto. Comparison of energy levels of Mn2+ in nanosized- and bulk-ZnS crystals, J. Lumin. 87–89 (2000) 472–474.
  7. Shiliang Meia, Xian Weia, Dan Yanga, Danlu Sua, Wu Yanga, Guilin Zhanga, Zhe Hua, BoBo Yangb, Hanqing Daib, Fengxian Xiea, Wanlu Zhanga, Ruiqian Guo. Journal of Luminescence, 212 (2019), 264–270
  8. Brichkin, S. B., Tovstun, S. A., Spirin, M. G., Razumov, V. F. (2017). Förster resonance energy transfer in nanoclusters of InP@ ZnS colloidal quantum dots with dodecylamine ligand shells. High Energy Chemistry, 51, 455-461.
  9. Tovstun, S. A., Gadomska, A. V., Spirin, M. G., Razumov V. F. (2022). Extracting the homogeneous and inhomogeneous linewidths of colloidal quantum dots from the excitation-emission matrix. Journal of Luminescence, 252, 119420.
  10. Yuldasheva D. K., Pevtsov D. N., Gadomska A. V., Tovstun S. A. (2022). Kinetics of Nonradiative Energy Transfer between Close-Packed InP/ZnS Nanocrystals. High Energy Chemistry, 56(6), 399–410.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Kinetic scheme of excitation transport in CT nanoclusters InP:Mn/Zn.

Download (93KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Photoluminescent properties of InP:Mn/Zn CCTS of different sizes.

Download (145KB)
Indexing metadata
4. 3. Absorption (blue) and luminescence (red) spectra at an excitation wavelength of 425 nm CT InP:Mn/ZnS in hexane.

Download (140KB)
Indexing metadata
5. 4. The excitation–luminescence matrices of (a) a colloidal solution of CCT InP:Mn/ZnS and (b) a colloidal solution of nanoclusters obtained by aggregation of a colloidal solution of CCT InP:Mn/ZnS.

Download (189KB)
Indexing metadata
6. 5. Luminescence spectra of the solution (solid) and clusters (dotted) of the InP:Mn/ZnS CT at various excitation wavelengths.

Download (253KB)
Indexing metadata
7. 6. Time-resolved luminescence matrices of (a) solution and (b) Ni:Mn/Zn nanoclusters.

Download (188KB)
Indexing metadata
8. 7. Fluorescence spectra of the solution (solid) and clusters (dotted) of InP:Mn/ZnS CT at an excitation wavelength of 372 nm at different observation times.

Download (144KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».