Promotie: Nanokristallen
door M&C
Promotie van dhr. P.Z. Schapotschnikow: "Molecular simulations of capped nanocrystals"
26 januari 2010 | 10:00 uur
plaats: Aula TU Delft
De heer P.Z. Schapotschnikow | Diplom-Hauptprüfung Mathematik en Master of Philisophy, Duitsland en Groot Brittanië promotor | Prof.Dr.-Ing. J. Gross 3mE
coprom. | Dr.ir. T.J.H. Vlugt UHD-3mE
Molecular simulations of capped nanocrystals
Nanokristallen zijn kristallen van een metaal of halfgeleider met een typische grootte van 2-10 nm. Omdat ze zo klein zijn hebben ze eigenschappen die heel anders zijn dan die van losse atomen of een bulkmateriaal. Organische liganden (capping moleculen) spelen een belangrijke rol tijdens de synthese en bij de stabilisering van nanokristallen. Kennis van de microscopische eigenschappen zoals de effectieve interacties van nanokristallen met elkaar en met de omgeving is van essentieel belang voor de toepassing van nanokristallen in nieuwe materialen, in het bijzonder wanneer deze materialen worden gemaakt door middel van zelforganisatie.
We gebruiken Monte Carlo en moleculaire dynamica simulaties om deze interacties te bestuderen. We zien dat de binding van organische liganden aan halfgeleider nanokristallen kan worden verklaard als gevolg van elektrostatische interacties. Dus hangt de bindingsterke van de polariteit van het oplosmiddel af, die voor de gewenste toepassing kan werden afgestemd. Dit inzicht is belangrijk voor biologische toepassingen van nanokristallen zoals imaging of geneesmiddeltoediening. Voor paren van nanokristallen met een capping laag vinden wij een optimale afstand, dat niet van de lengte van de ligand afhangt. Het bereiken van deze optimale afstand in een nanokristal-array verbetert sterk zijn mechanische en thermodynamische stabiliteit. We ontwikkelen een model dat voorspelt voor welke liganden de optimale afstand wordt bereikt. Dus zijn aanbevelingdingen gedaan voor de optimale keuze van een ligand die nodig is voor de vorming van een bepaalde superstructuur van nanokristallen, bij voorbeeld voor fotovoltaïsche toepassingen. Dit is een belangrijke stap naar rationeel design van zelfgeassembleerde materialen.
Meer informatie?
Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt kijken in de TU Delft Repository op: