Crédito:Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo
Un grupo de científicos de Rusia y Suecia demostró que la aplicación de franjas doradas a una muestra con puntos cuánticos de silicio modifica las propiedades de los puntos. Los resultados de su estudio se publicaron en Informes científicos .
Los puntos cuánticos de silicio tienen una gran cantidad de aplicaciones potenciales en biología celular y medicina gracias a su capacidad de penetración celular selectiva y luminiscencia. Los biosensores basados en puntos cuánticos de silicio se pueden utilizar como una herramienta de diagnóstico precoz para diversas enfermedades, mientras que los nanocristales de silicio tienen un gran potencial para desarrollar dispositivos emisores de luz basados en silicio y producir células solares de alta eficiencia.
Los científicos del equipo teórico de nanofotónica dirigido por el profesor de Skoltech Nikolay Gippius junto con investigadores de la Universidad Estatal de Moscú y el Instituto Real de Tecnología (KTH) en Estocolmo demostraron:primero teóricamente y luego experimentalmente, que las nanobandas de oro son capaces de cambiar los espectros de extinción y fotoluminiscencia de los nanocristales de silicio. Establecieron que el ancho de la nanobanda también afecta las propiedades ópticas de los puntos cuánticos. Los hallazgos de los investigadores son de particular valor para aplicaciones prácticas de nanocristales de silicio, ya que proporcionan a los científicos una nueva herramienta para controlar las propiedades de los puntos cuánticos. Curiosamente, el uso de puntos cuánticos de silicio en las fotocélulas reduciría significativamente las pérdidas técnicas en la industria de la energía solar y ayudaría a evitar el uso de arsénico, plomo y otros tóxicos en la producción de células solares.
"Derivado de la interacción entre una muestra de puntos cuánticos de silicio y nano-bandas de oro, se encuentra una cuasipartícula llamada polaritón del plasmón guía de ondas. Esto conduce a un cambio en las propiedades ópticas de los nanocristales de silicio. Si deseamos usarlos en baterías solares o emisores de luz, deberíamos tener un electrodo metálico y saber controlar los espectros de extinción y emisión. Las nanobandas de oro son una solución a ambos problemas, "dice el autor principal e investigador de Skoltech Sergey Dyakov.