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Sous éclairage UV, ces nanocristaux colloïdaux émettent une lumière de fluorescence dont la « couleur » est fonction de la taille des particules. Ces matériaux innovants peuvent par exemple servir au marquage biologique ou intervenir dans la fabrication de cellules photovoltaïques.
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- Version courante de avr. 2015 par Peter REISS, Frédéric CHANDEZON
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Synthèse en phase liquide2. Aspects physiques
2.1 Effets de taille
Les nanocristaux dont il est question ici sont constitués d'un cœur cristallin nanométrique (quelques nanomètres de diamètre) recouvert d'une couche de molécules organiques, les ligands (figure 1). Le cœur contient une quantité dénombrable d'atomes, typiquement quelques centaines à plusieurs dizaines de milliers, dont une fraction importante est en surface, d'autant plus que le nanocristal est petit. Le cœur lui-même peut être recouvert d'une ou de plusieurs coquilles d'autres matériaux semi-conducteurs. La surface externe du nanocristal présente des liaisons pendantes réactives que la couche de ligands passive en partie tout en permettant la stabilisation sous forme colloïdale des nanocristaux. Ces ligands jouent par ailleurs le rôle d'interface avec le milieu environnant et conditionnent l'affinité du nanocristal avec différents milieux (hydrophilie, hydrophobie, etc.). Ils peuvent également porter une fonctionnalité chimique qui permet de greffer par des voies de chimie douce le nanocristal à d'autres molécules, biomolécules, polymères, nano-objets, etc. Ce dernier aspect, la fonctionnalisation, est évoqué au paragraphe 4.1.
La principale caractéristique des nanocristaux est que leurs propriétés physiques (température de fusion Tf , structure cristalline, propriétés optiques : spectres d'absorption et de fluorescence...) dépendent de leur taille .
METHR : microscopie électronique en transmission haute résolution
LUMO : lowest unoccupied molecular orbital
HOMO : highest occupied molecular orbital
Dans les techniques de l'Ingénieur :Structure électronique des solides ...
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