Electronic structure of semiconductor nanoparticles in one-component and mixed systems

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The distribution of electron density along the radius of nanoparticles in one- and two-component semiconductor systems at different temperatures and radii of nanoparticles has been obtained taking into account physicochemical processes on their surface. The influence of surface modification of In2O3 nanoparticles by CeO2 nanoclusters in changing the distribution of conduction electrons and the magnitude of the electrostatic field in the nanoparticle volume is demonstrated. The role of these distributions in various physical and chemical phenomena involving semiconductor nanoparticles is discussed.

About the authors

K. S. Kurmangaleev

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics

Email: litrakh@gmail.com
Moscow, Russia

V. L. Bodneva

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics

Email: litrakh@gmail.com
Moscow, Russia

V. S. Posvyansky

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics

Email: litrakh@gmail.com
Moscow, Russia

L. I. Trakhtenberg

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics; Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: litrakh@gmail.com
Moscow, Russia; Moscow, Russia

References

  1. Barsan N., Koziej D., Weimar U. // Sens. Actuators, B. 2007. V. 121. № 1. P. 18. https://doi.org/10.1016/j.snb.2006.09.047
  2. Wang Z., Hou C., De Q., Gu F., Han D. // ACS Sensors. 2018. V. 3. № 2. P. 468. https://doi.org/10.1021/acssensors.7b00896
  3. Majhi S.M., Navale S.T., Mirzaei A., Kim H.W., Kim S.S. // Inorg. Chem. Front. 2023. V. 10. № 12. P. 3428. https://doi.org/10.1039/D3QI00099K
  4. Suematsu K., Ma N., Yuasa M., Kida T., Shimanoe K. // RSC Advances. 2015. V. 5. № 105. P. 86347. https://doi.org/10.1039/C5RA17556A
  5. Yamazoe N. // Sens. Actuators, B. 1991. V. 5. P. 7. https://doi.org/10.1016/0925-4005(91)80213-4
  6. Lupan O., Postica V., Labat F., Ciofini I., Pauporté T., Adelung R. // Ibid. 2018. V. 254. P. 1259. https://doi.org/10.1016/j.snb.2017.07.200
  7. Ikim M.I., Spiridonova E.Yu., Gromov V.F., Gerasimov G.N., Trakhtenberg L.I. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2023. V. 17. № 5. P. 774. https://doi.org/10.1134/s199079312303003x
  8. Ikim M.I., Spiridonova E.Yu., Gromov V.F., Gerasi­mov G.N., Trakhtenberg L.I. // Russ.J.Phys.Chem.B. 2024. V. 18. № 1. P. 283. https://doi.org/10.1134/S199079312401010X
  9. Pigalskiy K.S., Vishnev A.A., Baldin E.D., Trakhtenberg L.I. // Russ.J.Phys. Chem.B. 2024. V. 18. № 3. P. 624. https://doi.org/10.1134/S1990793124020131
  10. Bayan E.M., Lupeiko T.G., Knyashchuk A.A., Pusto­vaya L.E., Fedorenko A.G. // Russ.J.Phys.Chem.B. 2017. V. 11. № 4. P. 600. https://doi.org/10.1134/S1990793117040042
  11. Ikim M.I., Gerasimov G.N., Erofeeva A.R., Gromov V.F., Ilegbusi O.J., Trakhtenberg L.I. // Chem. Phys. Lett. 2024. V. 845. P. 141321. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2024.141321
  12. Cabot A., Arbiol J., Morante J.R., Weimar U., Bârsan N., Göpel W. // Sens. Actuators, B. 2000. V. 70. P. 87. https://doi.org/10.1016/S0925-4005(00)00565-7
  13. Kurmangaleev K.S., Ikim M.I., Bodneva V.L., Posvyan­skii V.S., Ilegbusi O.J., Trakhtenberg L.I. // Sens.Actuators, B. 2023. V. 396. P. 134585. https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.134585
  14. Karim W., Spreafico C., Kleibert A., Gobrecht J., VandeVondele J., Ekinci Y., Van Bokhoven J.A. // Nature. 2017. V. 541. № 1. P. 68. https://doi.org/10.1038/nature20782
  15. Ohya Y., Yamamoto T., Ban T. // J. Am. Ceram. Soc. 2008. V. 91. № 1. P. 240. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2007.02031.x
  16. Buckeridge J., Catlow C.R.A., Farrow M.R., Logsdail A.J., Scanlon D.O., Keal T.W., Sherwood P., Woodley S.M., Sokol A.A., Walsh A. // Phys. Rev. Mater. 2018. V. 2. № 5. P. 054604. https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.2.054604
  17. Hagleitner D.R., Menhart M., Jacobson P. et al.// Physical Review B. 2012. V. 85. № 11. P. 115441. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.115441
  18. Brinzari V., Cho B.K., Kamei M., Korotcenkov G. // Appl. Surf. Sci. 2015. V. 324. P. 123. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.10.072
  19. King P.D.C., Veal T.D., Payne D.J. et al.// Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. № 11. P. 116808. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.116808
  20. King P.D.C., Veal T.D., Fuchs F. et al. // Phys. Rev. B. 2009. V. 79. № 20. P. 205211. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.205211
  21. Bierwagen O., Speck J.S., Nagata T. et al. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98. № 17. P. 172101. https://doi.org/10.1063/1.3583446
  22. Kurmangaleev K.S., Mikhailova T.Yu., Polunin K.S., Ilegbusi O.J., Trakhtenberg L.I. // Chem. Phys. Lett. 2024. V. 856. P. 141649. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2024.141649
  23. Prathap P., Devi G.G., Subbaiah Y.P.V., Ramakrishna Reddy K.T., Ganesan V. // Curr. Appl. Phys. 2008. V. 8. № 2. P. 120. https://doi.org/10.1016/j.cap.2007.06.001
  24. Jimenez B.L.C., Méndez P. H.A., Páez S. B.A., Ramírez O.M.E., Rodríguez H. // Braz. J. Phys. 2006. V. 36. № 3b. P. 1017. https://doi.org/10.1590/S0103-97332006000600058
  25. Belysheva T.V., Gatin A.K., Grishin M.V., Ikim M.I., Matyuk V.M., Sarvadii S.Y., Trakhtenberg L.I., Shub B.R. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2015. V. 9. № 5. P. 733. https://doi.org/10.1134/S1990793115050048
  26. Landau L.D., Lifshitz E.M. Course of theoretical physics. Statistical physics. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1980.
  27. Pines D. Elementary excitations in solids. New York: W.A. Benjamin, 1963.
  28. Gerasimov G.N., Ikim M.I., Gromov V.F. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2015. V. 89. № 6. P. 1059. https://doi.org/10.1134/S0036024415060126
  29. Hernández-Arteaga J.G.R., Moreno-García H., Rodrí­guez A.G. // Thin Solid Films. 2021. V. 724. P. 138602. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2021.138602
  30. Kurmangaleev K.S., Ikim M.I., Kozhushner M.A., Trakhtenberg L.I. // Appl. Surf. Sci. 2021. V. 546. P. 149011. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.149011
  31. Bondarenko V.B., Kuz’min M.V., Mittsev M.A. // Physics of the Solid State. 2001. V. 43. P. 1172. https://doi.org/10.1134/1.1378162
  32. Novozhilov V.B., Bodneva V.L., Kurmangaleev K.S., Lidskii B.V., Posvyanskii V.S., Trakhtenberg L.I. // Mathematics. 2023. V. 11. № 9. P. 2214. https://doi.org/10.3390/math11092214м

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 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».