Составители:
Рубрика:
модель нанокристалла как идеального кристалла с конкретной структурой (например, для
кристаллов группы A
2
B
6
сфалерита или вюрцита), включающая определенное число
элементарных ячеек кристалла. Краевые атомы в такой модели предполагаются
свободными, а спектр нанокристалла рассматривается как спектр свободой
квазимолекулы. В современных вычислительных программах модель включает
кулоновское взаимодействие жестких заряженных ионов и близкодействующее
отталкивание, описывающееся в приближении Борна-Кармана. Силовые константы,
использующиеся при расчетах, должны давать
экспериментальные частоты объемного
кристалла.
В настоящее время в литературе рассчитаны колебательные спектры нанокристалла в
форме кубиков различного размера, начиная с объекта, состоящего из одной ячейки – 111
(числа показывают количество ячеек в направлениях Х, Y, Z) и заканчивая объектом
размера 555. (см. рис. 37).
а) б)
Рис. 37. Модели нанокристалла размером (в постоянных элементарной ячейки вдоль направлений x, y, z) –
111(а), 122(б).
На рис. 38 представлен спектр плотности колебательных состояний как объемного
кристалла CdS, так и нанокристаллов в форме кубиков с размерами 2×2×2 и 5×5×5 (числа
показывают количество элементарных ячеек в направлениях x, y, z). Результаты
проведенных расчетов показывают, что уже при размерах нанообразований 8 – 10
элементарных ячеек наблюдается четкое разделение мод на акустические и оптические
колебания, а в нанокристалле размера
более 2×2×2 уже существует запрещенная зона
частот в интервале 140 – 220 см
–1
. При увеличении количества элементарных ячеек
плотность распределения частот квантовой точки приближается к плотности
распределения частот объемного кристалла.
