27 maart 2019 van 14:30 tot 15:30

Promotie Joep Peters

Building up: The chemical structure of lead chalcogenide nanocrystals and superlattices

Het opbouwen van nieuwe materialen is een van de belangrijkste dingen die een chemicus doet. Tijdens dit onderzoek, hebben we kristallen gemaakt met 1, 2 en 3 dimensies, deze superstructuren hebben ook nog een specifieke nanogeometrie. Hierbij gebruikten we geen atomen als bouwstenen, maar van te voren gesynthetiseerde nanokristallen van PbX (X = S, Se, Te). 
In een structuur gemaakt van conventionele zelf-geassembleerde nanokristallen, vormen de lange organische liganden substantiële elektronische barrières tussen de nanokristallen. Hierdoor wordt het elektronentransport belemmerd. Dit is geen probleem voor toepassingen van nanokristallen als fosforpoeder, maar lange liganden zullen andere elektronische en opto-elektronische toepassingen onmogelijk maken. Er zijn echter werkwijzen voor zelfassemblage, waarbij de facetten atomaire kristallijne “nekken” vormen tussen de nanokristallen; dit wordt zelf-assemblage genoemd, gevolgd door georiënteerde aanhechting. 
Tijdens mijn promotieonderzoek heb ik enerzijds de bouwstenen in meer detail onderzocht en anderzijds bestudeert hoe we deze bouwstenen kunnen gebruiken om grotere periodische roosters te maken. 
Allereerst hebben we de grootte-afhankelijkheid van de energie van de laagste optische overgang van colloïdale nanokristallen van PbTe bepaald en een formule opgesteld om de nanokristal-concentratie te bepalen. Bovendien heb ik de bindingscoördinatie en de structuur van de liganden op het oppervlak van het nanokristal bepaald voor de hele PbX-familie. 
In een andere studie hebben we de precieze vorm van de PbSe nanokristalkern bepaald en laten we zien dat de vorm van de kristallijne kern afhangt van de dichtheid van de liganden op het oppervlak. Ook hebben we laten zien hoe we dit type nanokristal kunnen beschermen tegen zuurstof. 
Vervolgens hebben we deze bescherming ook toegepast op structuren gemaakt van nanokristallen. Ik ontwikkelde een nieuwe ultra-langzame verdampmethode; dit resulteerde in veel grotere superstructuur domeinen, veel selectievere synthese van honingraat structuren en de mogelijkheid om een nieuwe drie-dimensionele structuur te maken. Daarnaast hebben we onderzocht hoe PbSe-nanokristallen die zijn geassembleerd in een zeshoekige nano-kristallijne dubbellaag meer en meer atomair kunnen uitlijnen, waarna de nanokristal dubbellaag geleidelijk verandert in een silicene superstructuur.

Begindatum en -tijd
27 maart 2019 14:30
Einddatum en -tijd
27 maart 2019 15:30
Promovendus
J.L. Peters
Proefschrift
Building up: The chemical structure of lead chalcogenide nanocrystals and superlattices
Promotor(es)
prof. dr. D.A.M. Vamaekelbergh
Meer informatie
Volledige proefschrift