journal article·2008-06-01

Structure Direction of II−VI Semiconductor Quantum Dot Binary Nanoparticle Superlattices by Tuning Radius Ratio

Zhuoying Chen, Stephen O’Brien

ACS Nano· Volume 2· Issue 6
Publisher page

Abstract

We report a nanoparticle radius ratio dependent study of the formation of binary nanoparticle superlattices (BNSLs) of CdTe and CdSe quantum dots. While keeping all other parameters identical in the system, the effective nanoparticle radius ratio, gamma(eff), was tuned to allow the formation of five different BNSL structures, AlB(2), cub-NaZn(13), ico-NaZn(13), CaCu(5), and MgZn(2). For each structure, gamma(eff) is located close to a local maximum of its space-filling factor, based on a model for space filling principles. We demonstrate the ability to select specific BNSLs based solely on gamma(eff), highlighting the role of entropic forces as a driver for self-assembly.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Quantum Dots Synthesis And Properties · Chalcogenide Semiconductor Thin Films · Copper-based nanomaterials and applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Applied Physics & Applied Mathematics, Columbia University, 200 SW Mudd Building, 500 West 120th Street, New York, New York 10027

References (82)

Show source-provided references
1. Hachisu S. · Nature · 1980 · 283 · 18810.1038/283188a0 ↗
2. Murray M. J. · Philos. Mag. A · 1980 · 42 · 72110.1080/01418618008239380 ↗
3. Sanders J. V. · Philos. Mag. A · 1980 · 42 · 70510.1080/01418618008239379 ↗
4. Yethiraj A. · Adv. Mater. · 2004 · 16 · 59610.1002/adma.200306192 ↗
5. Bartlett P. · Phys. Rev. Lett. · 2005 · 95 · 12830210.1103/PhysRevLett.95.128302 ↗
6. Cho Y. S. · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 1596810.1021/ja0550632 ↗
7. Leunissen M. E. · Nature · 2005 · 437 · 23510.1038/nature03946 ↗
8. Hynninen A. P. · Phys. Rev. Lett. · 2006 · 96 · 16590110.1103/PhysRevLett.96.165901 ↗
9. Hynninen A. P. · Phys. Rev. Lett. · 2006 · 96 · 01830310.1103/PhysRevLett.96.018303 ↗
10. Hachisu S. · 1987 · 221
11. Yoshimura S. · Prog. Colloid Polym. Sci. · 1983 · 68 · 5910.1007/BFb0114141 ↗
12. Yoshimura S. · J. Phys. · 1985 · 46 · 115
13. Kiely C. J. · Nature · 1998 · 396 · 44410.1038/24808 ↗
14. Kiely C. J. · Adv. Mater. · 2000 · 12 · 64010.1002/(SICI)1521-4095(200005)12:9<640::AID-ADMA640>3.0.CO;2-J ↗
15. Redl F. X. · Nature · 2003 · 423 · 96810.1038/nature01702 ↗
16. Saunders A. E. · Chemphyschem · 2005 · 6 · 6110.1002/cphc.200400382 ↗
17. Shevchenko E. V. · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 874110.1021/ja050510z ↗
18. Shevchenko E. V. · Nature · 2006 · 439 · 5510.1038/nature04414 ↗
19. Shevchenko E. V. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 362010.1021/ja0564261 ↗
20. Sra A. K. · Chem. Commun. · 2006 · 75010.1039/b515673d ↗
21. Chen Z. · J. Am. Chem. Soc. · 2007 · 129 · 1570210.1021/ja076698z ↗
22. Urban J. J. · Nat. Mater. · 2007 · 6 · 11510.1038/nmat1826 ↗
23. Nykypanchuk D. · Nature · 2008 · 451 · 54910.1038/nature06560 ↗
24. Park S. Y. · Nature · 2008 · 451 · 55310.1038/nature06508 ↗
25. Kagan C. R. · Phys. Rev. B · 1996 · 54 · 863310.1103/PhysRevB.54.8633 ↗
26. Zeng H. · Nature · 2002 · 420 · 39510.1038/nature01208 ↗
27. Courty A. · Nat. Mater. · 2005 · 4 · 39510.1038/nmat1366 ↗
28. Lisiecki I. · Chem. Mater. · 2007 · 19 · 403010.1021/cm070625x ↗
29. Eldridge M. D. · Nature · 1993 · 365 · 3510.1038/365035a0 ↗
30. Cottin X. · J. Chem. Phys. · 1995 · 102 · 335410.1063/1.469209 ↗
31. Trizac E. · Mol. Phys. · 1997 · 90 · 67510.1080/002689797172408 ↗
32. Laves F. · 1956 · 124
33. Parthé E. · Z. Kristallogr. · 1961 · 115 · 5210.1524/zkri.1961.115.1-2.52 ↗
34. Talapin D. V. · Nano Lett. · 2007 · 7 · 121310.1021/nl070058c ↗
35. Kalsin A. M. · Science · 2006 · 312 · 42010.1126/science.1125124 ↗
36. Ziherl P. · J. Phys. Chem. B · 2001 · 105 · 1014710.1021/jp010944q ↗
37. Landman U. · Faraday Discuss. · 2004 · 125 · 110.1039/b312640b ↗
38. Mueggenburg K. E. · Nat. Mater. · 2007 · 6 · 65610.1038/nmat1965 ↗
39. Talapin D. V. · Colloids Surf., A · 2002 · 202 · 14510.1016/S0927-7757(01)01078-0 ↗
40. Murray C. B. · Annu. Rev. Mater. Sci. · 2000 · 30 · 54510.1146/annurev.matsci.30.1.545 ↗
41. Talapin D. V. · J. Phys. Chem. B · 2001 · 105 · 226010.1021/jp003177o ↗
42. Yu W. W. · Chem. Mater. · 2003 · 15 · 430010.1021/cm034729t ↗
43. Krishnan R. · Phys. Rev. Lett. · 2004 · 92 · 21680310.1103/PhysRevLett.92.216803 ↗
44. Hsu M. F. · Langmuir · 2005 · 21 · 488110.1021/la046751m ↗
45. Shoemaker D. P. · Acta Crystallogr. · 1952 · 5 · 63710.1107/S0365110X52001763 ↗
46. Pearson, W. B., InThe Crystal Chemistry and Physics of Metals and Alloys;Pearson, W. B., Ed.Wiley−Interscience:New York, 1972; pp494−503.
47. Haucke W. · Z. Anorg. Allg. Chem. · 1940 · 244 · 1710.1002/zaac.19402440103 ↗
48. Friauf J. B. · Phys. Rev. · 1927 · 29 · 0034−004010.1103/PhysRev.29.34 ↗
49. Pearson, W. B., InThe Crystal Chemistry and Physics of Metals and Alloys;Pearson, W. B., Ed.Wiley−Interscience:New York, 1972; pp657−660
50. Hunt N. · Phys. Rev. E · 2000 · 62 · 90010.1103/PhysRevE.62.900 ↗
51. Frenkel D. · Phys. World · 1993 · 6 · 2410.1088/2058-7058/6/2/24 ↗
52. Chaikin P. M. · Ind. Eng. Chem. Res. · 2006 · 45 · 696010.1021/ie060032g ↗
53. Xu H. · J. Phys. Condens. Matter · 1992 · 4 · L663−L668
54. Striolo A. · J. Phys. Chem. B · 2002 · 106 · 550010.1021/jp020170t ↗
55. Blanton S. A. · Phys. Rev. Lett. · 1997 · 79 · 86510.1103/PhysRevLett.79.865 ↗
56. Shim M. · J. Chem. Phys. · 1999 · 111 · 695510.1063/1.479988 ↗
57. Li L. S. · Phys. Rev. Lett. · 2003 · 90
58. Cho K. S. · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 714010.1021/ja050107s ↗
59. Klokkenburg M. · Nano Lett. · 2007 · 7 · 293110.1021/nl0714684 ↗
60. Zhang Z. L. · Nano Lett. · 2007 · 7 · 167010.1021/nl0706300 ↗
61. Shim M. · J. Chem. Phys. · 1999 · 111 · 695510.1063/1.479988 ↗
62. Tang Z. Y. · Science · 2002 · 297 · 23710.1126/science.1072086 ↗
63. Brust M. · J. Chem. Soc. Chem. Commun. · 1994 · 80110.1039/C39940000801 ↗
64. Stoeva S. · J. Am. Chem. Soc. · 2002 · 124 · 230510.1021/ja012076g ↗
65. Liz-Marzan L. M. · Langmuir · 2006 · 22 · 3210.1021/la0513353 ↗
66. Shevchenko E. V. · J. Am. Chem. Soc. · 2002 · 124 · 1148010.1021/ja025976l ↗
67. Pearson, W. B., InThe Crystal Chemistry and Physics of Metals and Alloys,Pearson, W. B., Ed.Wiley−Interscience:New York, 1972; pp31−36
68. Frank F. C. · Acta Crystallogr. · 1958 · 11 · 18410.1107/S0365110X58000487 ↗
69. Frank F. C. · Acta Crystallogr. · 1959 · 12 · 48310.1107/S0365110X59001499 ↗
70. Pearson, W. B.InThe Crystal Chemistry and Physics of Metals and Alloys,Pearson, W. B., Ed.Wiley−Interscience:New York, 1972; pp.754−756;643−645; 657−659.
71. Badia A. · Langmuir · 1996 · 12 · 126210.1021/la9510487 ↗
72. Badia A. · Chem. Eur. J. · 1996 · 2 · 35910.1002/chem.19960020318 ↗
73. Zhang H. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2006 · 8 · 22237
74. Balagurusamy V. S. K. · J. Am. Chem. Soc. · 1997 · 119 · 153910.1021/ja963295i ↗
75. Rivier N. · Philos. Mag. Lett. · 1994 · 69 · 29710.1080/09500839408241607 ↗
76. Hafner J. · Phys. Rev. B · 1980 · 21 · 40610.1103/PhysRevB.21.406 ↗
77. Hafner J. · J. Phys.: Condens. Matter · 1989 · 1 · 8277
78. Peng Z. A. · J. Am. Chem. Soc. · 2001 · 123 · 18310.1021/ja003633m ↗
79. Manna L. · Nat. Mater. · 2003 · 2 · 38210.1038/nmat902 ↗
80. Li J. J. · J. Am. Chem. Soc. · 2003 · 125 · 1256710.1021/ja0363563 ↗
81. Kim J. I. · Adv. Funct. Mater. · 2006 · 16 · 207710.1002/adfm.200600291 ↗
82. In ref2equation 15 should be read ρ =π(1 + 13γ3)/6.