Макроскопическая ориентация люминесцирующих полупроводниковых анизотропных нанокристаллов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат наук Мухина, Мария Викторовна

• Мухина, Мария Викторовна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Мухина, Мария Викторовна

Оглавление

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Общие понятия о полупроводниковых нанокристаллах

1.1.1. Нанокристаллы с различным квантовым конфайнментом

1.1.2. Синтез

1.1.3. Фотофизические свойства

1.1.4. Анизотропия оптических свойств

1.2. Методы создания ансамблей нанокристаллов с анизотропными свойствами

1.2.1. Самоорганизация нанокристаллов

1.2.2. Упорядочивание в полимере

1.2.3. Самосборка в процессе синтеза

1.3. Применения анизотропных нанокристаллов

1.4. Заключение

Глава 2. Упорядочивание квантовых стержней Сс18е/Хп8 в жидкокристаллической матрице

2.1. Используемые материалы и методы исследования

2.2. Повышение химического сродства квантовых стержней и молекул жидкого кристалла

2.3. Поляризация люминесценции нанокристаллов, упорядоченных в жидкокристаллической матрице

2.4. Заключение и выводы по Главе 2

Глава 3. Фотоиндуцированная анизотропия люминесценции квантовых стержней Сс18е/2п8 в пористой матрице

3.1. Используемые материалы и методы исследования

3.2. Селективная фотохимическая реакция в исходно неупорядоченном ансамбле нанокристаллов

3.3. Обратимость фотохимической реакции и факторы деполяризации

3.4. Модель темновой релаксации ансамбля КС

3.4.1. Темновая временная эволюция квантового выхода люминесценции после прекращения облучения

3.4.2. Степень поляризации люминесценции в случае фотохимически индуцированного увеличения выхода люминесценции

3.4.3. Временная эволюция поляризованных компонент люминесценции при наличии вращательной диффузии

3.4.4. Сопоставление модели с экспериментом

3.5. Механизмы фотоиндуцированных и темновых процессов в ансамбле КС

3.6. Заключение и выводы по Главе 3

Глава 4. Упорядочивание квантовых стержней Сс18е/Хп8 и квантовых нанопластин Сс18е в тянутых полимерных пленках

4.1. Используемые материалы и методы исследования

4.2. Анизотропия оптических переходов квантовых стержней СсШе^пЗ

4.3. Анизотропия оптических переходов квантовых нанопластин Сс18е

4.4. Выводы по Главе 4

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список цитируемой литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Макроскопическая ориентация люминесцирующих полупроводниковых анизотропных нанокристаллов»

Введение

Актуальность темы

Область нанотехнологий включает в себя огромное количество научно-технологических направлений, в которых так или иначе используются особые свойства наноразмерных объектов. Развитие нанотехнологий является глобальным трендом научных исследований, что подтверждается данными индекса научного цитирования «ISI Web of Science», согласно которым за последнее десятилетие ежегодное количество публикаций в этой области увеличилось более чем в десять раз. На государственном уровне «Индустрия наносистем» отнесена к приоритетным направлениям развития науки и технологий в Российской Федерации на 2014-2020 годы, а также шесть научных направлений, относящихся к отрасли нанотехнологий, признаны критическими для развития научного потенциала Российской Федерации. Одним из таких направлений являются технологии получения и обработки функциональных наноматериалов, структурированных уже в нанометровом масштабе. В фотонике, в частности, основное преимущество таких материалов по сравнению с традиционными заключается в возможности использования нанокристаллов, оптические параметры которых могут находиться в зависимости от их размеров, геометрии, а также испытывать влияние взаимодействия нанокристаллов между собой и с матрицей. Это приводит к появлению нового мощного инструмента для управления оптическими свойствами наноструктурированного материала путем изменения характеристик составляющих его нанообъектов.

Основные физические эффекты, возникающие при изменении размера квазинульмерных нанокристаллов (квантовых точек), к настоящему моменту получили исчерпывающее описание. Квантовые точки благодаря своим уникальным оптическим свойствам уже получили широкое применение в качестве сенсоров и люминесцентных меток в биологии и медицине, источников излучения в светодиодах и лазерах. В настоящий момент ведутся активные исследования возможности применения квантовых точек, излучающих в инфракрасном диапазоне, в гибридных фотовольтаических элементах для повышения эффективности преобразования солнечной энергии. В то же время, эффекты, обусловленные анизотропной геометрией нанокристалла, все еще требуют проведения детальных теоретических и экспериментальных исследований. Связано это со сложностью и относительно недавним появлением технологии синтеза анизотропных нанокристаллов с воспроизводимыми параметрами. Представление о методах управления анизотропией оптических свойств наноструктурированных материалов потенциально дает возможности для формирования материалов с новыми неожиданными свойствами и существенно расширяет диапазон возможных практических применений таких материалов в качестве скрытых меток, одно-фотонных источников излучения, одноэлектронных транзисторов, электрохром-ных, фотовольтаических и тонкопленочных оптоэлектронных устройств. Поэтому исследование физических эффектов, обусловленных анизотропией оптических свойств нанокристаллов, на примерах конкретных наносистем представляется актуальной задачей.

Многообразие анизотропных строительных блоков (полупроводниковые квантовые стержни, проволоки, тетраподы, мультиподы, гантели, тетраэдры), которые стали доступны благодаря стремительному развитию технологии коллоидного синтеза, открывает новые возможности для манипуляции параметрами создаваемых наносистем. Изменение геометрии полупроводникового нанокристалла приводит к существенной перестройке структуры его энергетических уровней и возникновению анизотропии оптических свойств. При этом за-

метно меняется и характер взаимодействий как между нанокристаллами, так и нанокристаллов с внешними полями. Существующий недостаток информации о физических свойствах анизотропных нанокристаллов затрудняет проведение проблемно-ориентированных прикладных исследований, сосредоточенных на разработке основ практических применений нанокристаллов сложной формы и потенциальных рабочих элементов различных устройств на их основе. В частности, одним из актуальных направлений является исследование последовательного изменения оптических свойств, происходящего при переходе от квантовых стержней Сс18е/2п8 к квантовым нанопластинам Сс18е. Квантовые нанопластины синтезированы в самое последнее время, и активные исследования оптических свойств нанокристаллов этого типа находятся на сегодняшний день в начальной фазе. Результаты проведенного исследования приведены в четвертой главе диссертационной работы.

Управление анизотропией оптических свойств наноструктурированного материала подразумевает создание упорядоченного ансамбля нанокристаллов, свойства которого отличаются от свойств как отдельных нанокристаллов, так и соответствующего объемного материала, и в значительной мере могут зависеть от взаимодействия нанокристаллов между собой и с матрицей. Поэтому актуальны поиск эффективных способов упорядочивания нанокристаллов и исследование механизмов, управляющих этим процессом. Во второй и четвертой главах настоящей работы описаны два способа создания упорядоченных ансамблей квантовых стержней Сс18е/2п8 и квантовых нанопластин Сс18е. Физическая переориентация нанокристаллов, происходящая при создании макроориентации ансамбля, требует одновременного действия специальных условий (наличия определенного типа матрицы или солюбилизатора на поверхности нанокристаллов, приложения внешних сил). Однако, как показано в третьей главе диссертации, анизотропия оптических свойств в исходно неупорядоченном ансамбле квантовых стержней Сс18е/2п8 может быть индуцирована в ходе фотохимической реакции, протекающей в поляризованном свете.

Цели и задачи диссертационной работы

Основными целями диссертационного исследования были:

• Определение условий эффективной макроскопической ориентации анизотропных нанокристаллов в различных матрицах.

• Изучение специфических проявлений оптических свойств упорядоченных ансамблей анизотропных нанокристаллов.

Для достижения поставленных целей были решены следующие задачи:

• Определение условий, позволяющие осуществлять эффективное упорядочивание ансамбля квантовых стержней (КС) СёЗе^пБ, внедренных в немати-ческий жидкий кристалл (ЖК); исследование гомогенности систем КС/ЖК, полученных путем введения квантовых стержней в жидкокристаллическую среду из различных растворителей.

• Оценка эффективности макроскопической ориентации, индуцированной в ансамбле квантовых стержней после внедрения в ЖК матрицу.

• Выяснение закономерностей возникновения фотоиндуцированной анизотропии люминесценции в неупорядоченном ансамбле квантовых стержней СёЗеМпЗ, внедренных в пористую матрицу; исследование временной эволюции интенсивности и поляризации (или анизотропии) люминесценции при облучении ансамбля КС поляризованным светом.

• Исследование темновой релаксации системы анизотропных нанокристаллов, подвергшихся облучению поляризованным светом.

• Разработка методики создания упорядоченных ансамблей квантовых стержней Сс18е/2п8 и квантовых нанопластин СёБе, внедренных в полимерную пленку.

Исследование спектральной зависимости степени анизотропии поглощения света упорядоченным ансамблем квантовых стержней СёЗе^пБ и квантовых нанопластин Сс18е; определение направлений поляризации оптических переходов квантовых стержней Сс18е/2п8 и квантовых нанопластин СсШе.

Научная новизна работы

Впервые определены условия эффективной макроскопической ориентации квантовых стержней Сс18е/2п8 в жидкокристаллической матрице. Продемонстрирована возможность использования такой матрицы для создания ансамбля нанокристаллов с анизотропными люминесцентными свойствами.

Впервые получена фотохимически индуцированная поляризация люминесценции квантовых стержней Сс18е/^п8 в исходно неупорядоченном ансамбле нанокристаллов. Определены условия возникновения фотохимически индуцированной поляризации люминесценции квантовых стержней при длительном облучении поляризованным светом.

Обнаружен специфический для системы анизотропных нанокристаллов тем-новой процесс, приводящий к уменьшению наведенной в ходе селективной фотохимической реакции анизотропии.

Впервые получен упорядоченный ансамбль квантовых стержней Сс18е/гп8 в тянутой полимерной пленке с однородным распределением нанокристаллов внутри полимера, пригодный для исследования спектров поглощения в широкой спектральной области. Впервые получены экспериментальные данные об анизотропии поглощения света ансамблем квантовых стержней не только для основного перехода, но и для переходов в более высокие возбужденные состояния.

Для упорядоченного в тянутой полимерной пленке ансамбля квантовых нанопластин Сс18е впервые получена спектральная зависимость анизотропии

поглощения света. Показано, что степень дихроизма нанопластин, зарегистрированная для двух ортогональных направлений в плоскости нанопла-стины, не зависит от энергии перехода.

Положения, выносимые на защиту

• В ансамбле квантовых стержней СёБе^пБ, внедренных в ЖК матрицу, при концентрации нанокристаллов вплоть до 1СГ6 — Ю-7 М может быть достигнута макроскопическая ориентация, эффективность которой зависит от выбора солюбилизатора нанокристаллов и наличия промежуточной среды с одинаково высоким сродством и к КС, и к ЖК матрице.

• В исходно неупорядоченном ансамбле квантовых стержней Сс18е/2п8 при облучении поляризованным светом возникает поляризация люминесценции стержней, появление которой обусловлено прохождением фотохимической реакции, а величина может уменьшаться из-за вращательной диффузии нанокристаллов в образце.

• Экспериментально показано, что разные электронные переходы квантовых стержней имеют разную поляризацию, при этом направление поляризации первого экситонного перехода квантового стержня Сс18е/2п8 совпадает с направлением его длинной оси, а следующая по энергии группа переходов содержит переход, направление поляризации которого совпадает с направлением длинной оси квантового стержня, и два перехода, поляризованных в плоскости, перпендикулярной длинной оси нанокристалла.

• Показано отсутствие спектральной зависимости анизотропии поглощения у квантовых наноплостин Сс18е, что обусловлено наличием двух взаимно ортогональных направлений поляризации оптических переходов, лежащих в плоскости нанопластины и обладающих приблизительно равной интенсивностью.

Апробация работы и публикации

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: «The 2013 World Congress on Advances in Nano, Biomechanics, Robotics, and Energy Research», 2013, Seoul, South Korea; I и II Всероссийских конгрессах молодых ученых СПб НИУ ИТМО, 2012 и 2013, Санкт-Петербург, Россия; 15th International Conference «Laser 0ptics-2012», 2012, St. Petersburg, Russia; VII Международная конференция молодых ученых и специалистов «0птика-2011» СПб НИУ ИТМО, 2011, Санкт-Петербург, Россия; Международный симпозиум «Нанофотоника-2011», 2011, Кацивели, Крым, Украина; «Наследие М.В. Ломоносова. Современные проблемы науки и техники, решаемые молодыми учеными», 2011, Санкт-Петербург, Россия; VI, VII, VIII Всероссийских межвузовских конференции молодых ученых СПбГУ ИТМО, 2009, 2010, 2011, Санкт-Петербург, Россия; EL 2010 and ADT 2010, 2010, St. Petersburg, Russia; 14th International conference «Laser Optics - 2010», 2010, St. Petersburg, Russia; International conference «Organic Nanophotonics» (ICON-RUSSIA 2009), 2009, St. Petersburg, Russia. Основные результаты диссертации опубликованы в 16 публикациях, из которых 6 опубликованы в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК.

Практическая значимость результатов работы

Практическая значимость работы определяется тем, что сформулированные закономерности эффективной макроскопической ориентации анизотропных на-нокристаллов в различных матрицах могут быть использованы при создании образцов наноструктурированных материалов с анизотропными оптическими свойствами на основе квантовых стержней и нанопластин, внедренных в полимерные, жидкокристаллические и пористые матрицы. Эти материалы могут быть использованы в качестве активных элементов оптоэлектронных устройств с электроуправляемым люминесцентным сигналом, при проектировании скрытых люминесцентных меток. Метод упорядочивания нанокристаллов в тянутых полимерных пленках, предложенный в Главе 4, может быть легко адаптирован

для получения упорядоченных ансамблей анизотропных нанокристаллов различных типов, становясь, таким образом, удобным инструментом в практике научных исследований анизотропии оптических свойств.

Результаты диссертационной работы были использованы и используются в настоящее время в НИУ ИТМО при выполнении проектов в рамках государственных контрактов, грантов РФФИ и аналитических ведомственных программ Министерства образования и науки РФ.

Материалы диссертационной работы используются также в учебном процессе кафедры Оптической физики и современного естествознания НИУ ИТМО при подготовке студентов по направлениям 200700.68 «Оптика наноструктур» и «Физика наноструктур».

Достоверность научных положений, полученных в диссертации

Достоверность научных положений и практических рекомендаций, представленных в диссертации, подтверждается ясной физической трактовкой полученных результатов, которые согласуются с результатами других авторов, а также независимыми экспертными оценками рецензентов научных журналов и конференций, где опубликованы и приняты к публикации статьи и доклады, содержащие результаты работы, в частности, приведенная в Главе 4 спектральная зависимость степени анизотропии поглощения света ансамблем квантовых стержней хорошо соотносится с опубликованными ранее данными теоретических расчетов.

Личный вклад автора

Содержание диссертации и основные положения, выносимые на защиту, отражают персональный вклад автора в опубликованные работы. Обсуждение результатов и подготовка к публикации полученных результатов проводилась совместно с соавторами, причем вклад диссертанта был определяющим. Общая постановка целей и задач исследований в рамках диссертационной работы проведена совместно с научным руководителем работы В.Г. Масловым.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка цитированной литературы, включающего 187 наименований. Материал изложен на 121 странице, содержит 30 рисунков и 2 таблицы.

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цели и поставлены задачи исследования, аргументирована научная новизна работы, показана практическая значимость полученных результатов, представлены выносимые на защиту научные положения и определена структура диссертации.

В первой главе представлен обзор работ, посвященных оптическим свойствам полупроводниковых нанокристаллов, известным методам создания упорядоченных ансамблей таких нанокристаллов и их применению. В первой части обзора литературы даны общие понятия о физических закономерностях, обуславливающих возникновение квантового конфайнмента, и его влиянии на оптические свойства нанокристаллов, приведены представления о различных типах конфайнмента и их связи с изменением геометрии нанокристалла. Приведены данные об основных фотофизических свойствах нанокристаллов, кинетике экситонных переходов и эффекту мерцания. Выполнен обзор существующих подходов к синтезу анизотропных нанокристаллов, а также приведены данные о физических механизмах, приводящих к возникновению анизотропии оптических свойств нанокристаллов. Вторая часть обзора содержит информацию о трех способах и их модификациях, применяющихся для создания пространственно упорядоченных ансамблей нанокристаллов с анизотропными свойствами.

Во второй главе приведены результаты исследования оптических свойств композитного материала на основе квантовых стержней Сс18е/2п8, внедренных в жидкий кристалл 4-пентил-4-цианобифенил. Описаны два подхода к получению гомогенной системы нанокристаллы/жидкокристаллическая матрица при концентрации квантовых стержней 10~° — 10~7 М, а также приведена выполненная

с помощью люминесцентных методов оценка эффективности упорядочивания нанокристаллов, индуцированного жидкокристаллической средой.

В третьей главе описаны основные закономерности возникновения фотоин-дуцированной анизотропии люминесценции предварительно неупорядоченного ансамбля квантовых стержней СёЗеМпБ, внедренных в пористую матрицу, при длительном облучении поляризованным светом в ходе селективной фотохимической реакции. Одна из частей главы посвящена исследованию темновой релаксации ансамбля квантовых стержней, подвергшихся облучению, выявлению условий обратимости фотореакции, а также факторов деполяризации, оказывающих влияние на конечную величину фотоиндуцированной анизотропии. Предложена модель, описывающее развитие фотоиндуцированных и темновых процессов в исследуемой системе.

Четвертая глава содержит результаты исследования спектральной зависимости анизотропии оптических переходов квантовых стержней СдБе^пЗ и квантовых нанопластин Сс18е, а также описание метода упорядочивания нанокристаллов в тянутой пленке из полимера поливинилбутираля.

Во всех главах, посвященных результатам экспериментальных исследований, приводятся условия проведения экспериментов, спектрально-люминесцентные параметры квантовых стержней и нанопластин, внедренных в различные матрицы, рассмотрены теоретические модели, описывающие оптические свойства нанокристаллов, а также сделаны выводы.

В Заключении выполнено обобщение результатов исследования и изложены основные результаты, описанные в диссертационной работе.

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Общие понятия о полупроводниковых нанокристаллах

В настоящее время формируется новое поколение материалов и устройств, структурные единицы которых имеют линейные размеры, находящиеся в диапазоне от 1 до 100 нм. Одно из основных преимуществ использования нано-размерных «строительных блоков», нанокристаллов, состоит в том, что может появиться возможность управления макроскопическими характеристиками материала или устройства путем задания микроскопических параметров составляющих их нанокристаллов. Так, если полупроводниковый нанокристалл представляет собой фрагмент полупроводника, один из линейных размеров которого сопоставим с боровским радиусом экситона в соответствующем объемном материале, то в нем проявляется эффект размерного квантования [1]. Поведение носителей заряда в нанокристалле значительно отличается от их поведения в объемном полупроводнике. Фактически, при уменьшении линейных размеров полупроводника до нескольких нанометров электроны оказываются в потенциальной яме или, другими словами, испытывают квантовый конфайнмент [2,3]. Если движение электронов в нанокристалле пространственно ограничено сразу в трех направлениях, система становится подобна атому, энергетический спектр которого дискретен. Существенное отличие нанокристалла от атома состоит в том, что его энергетические характеристики зависят от его линейных размеров и геометрии. Пространственное ограничение носителей заряда приводит к квантованию электронной подсистемы нанокристалла, существенно меняя по

сравнению с объемным материалом характер ее взаимодействия с внешними

электрическими [4] и магнитными полями [5]. Также изменение энергетиче-

«

ской структуры отражается и на оптическом отклике нанокристалла на внешние возмущения. Изменяются и скорость релаксации возбужденных состояний [6], спектральное положение и полуширина линий поглощения, комбинационного рассеяния и люминесценции [7]. Это закономерно обуславливает неослабевающий фундаментальный научный интерес к таким структурам, а также открывает возможности для применения нанокристаллов на стыке самых различных областей знаний, от физики до медицины.

1.1.1. Нанокристаллы с различным квантовым

конфайнментом

На свойства полупроводниковых нанокристаллов оказывает заметное влияние не только их размер, но и геометрия [8]. Различной геометрии соответствуют различные типы конфайнмента (см. Рисунок 1.1). В зависимости от количества направлений, вдоль которых движение носителей заряда пространственно ограничено, нанокристаллы делятся на двумерные (20) квантовые нанопластины, одномерные (Ш) квантовые стержни (КС) и квазинульмерные ((Ю) квантовые точки (КТ). Тип конфайнмента, в свою очередь, определяет электронную структуру нанокристалла. Так, в случае Ш и 2Б нанокристаллов зоны разрешенных энергий расщепляются на подзоны, в то время как в случае квазинульмерных нанокристаллов расщепление происходит вплоть до дискретных уровней [9]. Важно отметить, что в реальных системах, даже в случае трехмерного конфайнмента, никогда не наблюдается линейчатый энергетический спектр, подобный атомному. Это происходит из-за наличия в системе электрон-фононного взаимодействия.

К настоящему моменту квантовые точки стали модельным объектом для изучения физических эффектов, обусловленных размерным квантованием. В то же

3D

2D

ID

OD

Ei E2 E3

Энергия электрона

Щ

о

j^L IliL

Энергия электрона

E, E2 Энергия электрона

Ei E2 E3 Энергия электрона

Рисунок 1.1: Электронная структура полупроводниковых нанокристаллов с

различным типом конфайнмента.

время, влияние формы на свойства нанокристаллов все еще не получило исчерпывающего описания. Связано это, прежде всего, с недостаточным развитием технологий синтеза анизотропных нанокристаллов. Однако, по мере того как появляются все новые и новые способы контроля формы нанокристалла, число публикаций, связанных со свойствами различных анизотропных нанокристаллов, растет. Так, по данным индекса научного цитирования «ISI Web of Science» за последнее десятилетие ежегодное количество публикаций в этой области увеличилось более чем в десять раз (см. Рисунок 1.2), причем за это время доля публикаций, посвященных анизотропным наночастицам, увеличилась в общем количестве публикаций, посвященных любым наночастицам, более чем в два раза, от 5.5% до 12.3% [10].

Рисунок 1.2: Рост числа публикаций о синтезе и свойствах анизотропных наночастицах. При подготовке диаграммы использованы данные ISI Web of

Science [10].

1.1.2. Синтез

Необходимым условием, которое должно быть выполнено при создании наноструктуры, является наличие гетерограницы хотя бы в одном пространственном направлении. Под гетерограницей в данном случае понимается граница раздела между материалом нанокристалла и средой, в которую он помещен, например, вакуумом, жидкой или газовой средами, либо твердотельным материалом, отличным от материала нанокристалла. Наличие гетерограниц обеспечивает геометрическое ограничение носителей заряда в нанокристалле и, таким образом, создает условия для реализации квантового конфайнмента. К настоящему моменту нанокристаллы изготавливают из множества полупроводниковых соединений, например, АхВуи (СиС1), АцВуг (в частности, 7п8, СёБе, СсПГе, Н§8), АшВу (ваР, ваАБ, 1пР, 1пАз, ЬгёЬ), А^Вуг (ТЮ2, РЬ8, РЬ8е, РЬТе), а также германия и кремния. Отдельную важную область составляют нанокристаллы, не содержащие кадмия, например Си1п82/^п8 и гп8е/1пР/гп8. Значения боровского радиуса экситона для этих материалов меняются в значительных пределах, от 2.2 нм (2п8) до 7.5 нм (Сс1Те) в АцВуг полупроводниках, и от 11 нм (1пР) до 60 нм (1п8Ь) в АщВу полупроводниках [9].

Существует несколько способов создания гетерограниц между нанокристал-лом и окружающей средой, что, соответственно, приводит к появлению множества методов синтеза нанокристаллов [1,7,11]. Одним из первых появился метод синтеза в нагретой стеклянной матрице, при котором рост нанокристаллов инициируется фазовым переходом в пересыщенном растворе [12]. Также существует множество модификаций золь-гель метода, в котором для создания гетерограниц используется пористая матрица из широкозонного диэлектрика [13]. Метод Странски-Крастанова позволяет получать самоорганизованные нанокристаллы с помощью техники молекулярно-лучевой эпитаксии [14]. К несомненным достоинствам данного метода следует отнести довольно узкое распределение по размерам полученных таким образом нанокристаллов. Отличительными особен-

ностями семейства методов газо-фазового синтеза являются высокая степень кристалличности, низкое количество примесей и отсутствие агломератов в продуктах синтеза [15]. Однако, все вышеперечисленные методы обладают рядом недостатков, наиболее существенными из которых являются высокая стоимость получаемых нанокристаллов, а также низкая скорость синтеза и невозможность создания массового производства.

Метод коллоидного синтеза является на сегодняшний день самым распространенным. Несмотря на наличие общих для большинства методов синтеза недостатков, таких как ограниченная воспроизводимость параметров синтезируемых нанокристаллов, недостаточный для массового производства объем продуктов синтеза, проблема агломерации синтезированных частиц и высокая токсичность производства, этот метод остается одним из самых многообещающих. Его важнейшими особенностями являются низкая себестоимость процесса, значительная вариабельность состава синтезируемых частиц, а также возможность контролировать форму нанокристалла в процессе его роста. Одна из первых модификаций метода, в которой основная для этого метода проблема агломерации частиц была решена путем добавки органического стабилизатора, была предложена Rossetti с соавторами в 1984 году [16]. Современная модификация метода, высокотемпературный органометаллический синтез, была предложена Bawendi с соавторами в 1993 году [17]. Этот метод позволил получать нано-кристаллы с очень узким (не более 5-10%) отклонением от среднего размера. Для того чтобы получить нанокристаллы методом органометаллического синтеза, в разогретый до 300°С координирующий растворитель триоктилфосфинок-сид (TOPO) быстрой инъекцией вводят органометаллическую смесь из диме-тилкадмия и триоктилфосфин селенида [17,18]. В основе метода лежит управляемая посредством температуры нуклеация и последующий рост монодисперсных нанокристаллов [19,20]. Анализ характеристик полученных таким образом нанокристаллов показал высокое качество их кристаллических решеток, малое

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мухина, Мария Викторовна, 2013 год

Список цитируемой литературы

1. Федоров А.В., Баранов А.В. Оптика квантовых точек // Оптика наноструктур / под ред. А.В. Федоров. - СПб.: Недра, 2005. - 216 с.

2. Takagahara Т., Takeda К. Theory of the quantum confinement effect on excitons in quantum dots of indirect-gap materials // Phys. Rev. B. - 1992. - Vol. 46. -P. 15578-15581.

3. Marin J., Rieraz R., Cruz S. Confinement of excitons in spherical quantum dots // J. Phys.: Condens. Matter. - 1998. - Vol. 10. - P. 1349-1361.

4. Empedocles S. A., Bawendi M. G. Quantum-Confined Stark Effect in Single CdSe Nanocrystallite Quantum Dots // Science. - 1997. - Vol. 278. - P. 21142117.

5. Maksym P. A., Chakraborty T. Quantum dots in a magnetic field: Role of electron-electron interactions // Phys. Rev. Lett. - 1990. - Vol. 65. - P. 108-111.

6. Fisher B. R., Eisler H.-J., Stott N. E., Bawendi M. G. Emission Intensity Dependence and Single-Exponential Behavior In Single Colloidal Quantum Dot Fluorescence Lifetimes // J. Phys. Chem. B. - 2004. - Vol. 108. - P. 143-148.

7. Gaponenko S. Optical Properties of Semiconductor Nanocrystals. - Cambridge: Cambridge University Press, 1998. - 260 p.

8. Buhro W., Colvin V. Semiconductor Nanocrystals Shape Matters // Nat. Mater. - 2003. - Vol. 2. - P. 138-139.

9. Yoffe A. D. Low-dimensional systems: quantum size effects and electronic properties of semiconductor microcrystallites (zero-dimensional systems) and some quasi-two-dimensional systems // Adv. Phys. - 1993. - Vol. 42. - P. 173-266.

10. Web of Knoweledge [v.5.10] - All Databases Home [Электронный ресурс] / Интернет-база данных научных публикаций «Web of Science» компании «Thomson Reuters» - Электрон, дан. - 2013. - Режим доступа: http://www.webofknowledge.com, свободный. - Загл. с экрана.

11. Bimberg D., Grundmann М., Ledentsov N. N. Quantum dot heterostructures. -New York: John Wiley, 1999. - 338 p.

12. Екимов А. И., Онущенко А. А. Квантовый размерный эффект в трехмерных микрокристаллах полупроводников // Письма в ЖЭТФ. - 1981. - Т. 34. -С. 363-366.

13. Nogami М., Nagasaka К., Takata М. CdS microcrystal-doped silica glass prepared by the sol-gel process // Journal of Non-Crystalline Solids. - 1990. - Vol. 122. - P. 101-106.

14. Daudin В., Widmann E, Feuillet G., Samson Y., Arlery M., Rouviere J. L. Stranski-Krastanov growth mode during the molecular beam epitaxy of highly strained GaN // Phys. Rev. B. - 1997. - Vol. 56. - P. R7069-R7072.

15. Kruisa F. E., Fissana H., Peled A. Synthesis of nanoparticles in the gas phase for electronic, optical and magnetic applications—a review // J. Aerosol Sci. - 1998. - Vol. 29. - P. 511-535.

16. Rossetti R., Ellison J. L., Gibson J. M., Brus L. E. Size effects in the excited electronic states of small colloidal CdS crystallites // J. Chem. Phys. - 1984. -Vol. 80. - P. 4464-4470.

17. Murray C. B., Norris D. J., Bawendi M. G. Synthesis and Characterization of Nearly Monodisperse CdE (E = S, Se, Te) Semiconductor Nanocrystallites // J. Am. Chem. Soc. - 1993. - Vol. 115. - P. 8706-8715.

18. Nirmal M., Murray C. B., Bawendi M. G. Fluorescence-line narrowing in CdSe quantum dots: Surface localization of the photogenerated exciton // Phys. Rev. B. - 1994. - Vol. 50. - P. 2293-2300.

19. Micic O. I., Sprague J., Lu Z., Nozik A. Highly efficient band-edge emission from InP quantum dots // Appl. Phys. Lett. - 1998. - Vol. 68. - P. 3150-3152.

20. Alivisatos A. P., Yin Y. Colloidal nanocrystal synthesis and the organic-inorganic interface // Nature. - 2005. - Vol. 437. - P. 664-670.

21. Dabbousi B., Rodriguez-Viejo J., Mikulec F., Heine J., Mattoussi H., Ober R., Jensen K., Bawendi M. (CdSe)ZnS Core-Shell Quantum Dots: Synthesis and Characterization of a Size Series of Highly Luminescent Nanocrystallites // J. Phys. Chem. B. - 1997. - Vol. 101. - P. 9463-9475.

22. Talapin D. V., Rogach A. L., Kornowski A., Haase M., Weller H. Highly Luminescent Monodisperse CdSe and CdSe/ZnS Nanocrystals Synthesized in a Hexadecylamine-Trioctylphosphine Oxide-Trioctylphospine Mixture // Nano Lett. - 2001. - Vol. 1. - P. 207-211.

23. Rosenthal S., McBride J., Pennycook S., Feldman L. Synthesis, surface studies, composition and structural characterization of CdSe, core/shell and biologically active nanocrystals // Surf. Sci. Rep. - 2007. - Vol. 62. - P. 111-157.

24. Reiss P., Protiere M., Li L. Core/Shell Semiconductor Nanocrystals // Small. -2009. - Vol. 5. - P. 154-168.

25. Sperling R. A., Parak W. J. Surface modification, functionalization and biocon-jugation of colloidal inorganic nanoparticles // Phil. Trans. R. Soc. A. - 2010. -Vol. 368. - P. 1333-1383.

26. Michalet X., Pinaud F. F., Bentolila L. A., Tsay J. M., Doose S., Li J. J., Sun-daresan G., Wu A. M., Gambhir S. S., Weiss S. Quantum Dots for Live Cells, in Vivo Imaging, and Diagnostics // Nature. - 2005. - Vol. 307. - P. 538-544.

27. Larson D., Zipfel W., Williams R., Clark S., Bruchez M., Wise F., Webb W. Water Soluble Quantum Dots for Multiphoton Fluorescence Imaging in Vivo // Science. - 2003. - Vol. 300. - P. 1434-1436.

28. Li L.-S., Walda J., Manna L., Alivisatos A. P. Semiconductor nanorod liquid crystals // Nano Lett. - 2002. - Vol. 2. - P. 558-560.

29. Sitt A., Salant A., Menagen G., Banin U. Highly Emissive Nano Rod-in-Rod Heterostructures with Strong Linear Polarization // Nano Lett. - 2011. - Vol. 11.

- P. 2054-2060.

30. Manna L., Scher E. C., Alivisatos A. P. Synthesis of Soluble and Processable Rod-, Arrow-, Teardrop-, and Tetrapod-Shaped CdSe Nanocrystals // J. Am. Chem. Soc. - 2000. - Vol. 122. - P. 12700-12706.

31. Peng X., Manna L., Yang W., Wickham J., Scher E., Kadavanich A., Alivisatos A. Shape control of CdSe nanocrystals // Nature. - 2000. - Vol. 404. - P. 59-61.

32. Acharya S., Panda A. B., Efrima S., Golan Y. Polarization Properties and Switch-able Assembly of Ultranarrow ZnSe Nanorods // Adv. Mater. - 2007. - Vol. 19.

- P. 1105-1108.

33. Peng Z., Peng X. Mechanisms of the Shape Evolution of CdSe Nanocrystals // J. Am. Chem. Soc. - 2001. - Vol. 123. - P. 1389-1395.

34. Jun Y.-w., Lee S.-M., Kang N.-J., Cheon J. Controlled Synthesis of Multi-armed CdS Nanorod Architectures Using Monosurfactant System // J. Am. Chem. Soc. - 2001. - Vol. 123. - P. 5150-5151.

35. Artemyev M., Moller В., Woggon U. Unidirectional Alignment of CdSe Nanorods // Nano Lett. - 2003. - Vol. 3. - No. 4. - P. 509-512.

36. Андриевский P. А., Рагуля А. В. Наноструктурные материалы. - Москва: Академия, 2005. - 187 с.

37. Демиховский В.Я. Квантовые ямы, нити, точки. Что это такое? // СОЖ. -1997. - Т. 5. - С. 80-86.

38. Паркер С. Фотолюминесценция растворов / под ред. Р.Ф. Васильев. -Москва: Мир, 1972. - 512 с.

39. Ни Y., Koch S., Peyghambarian N. Strongly confined semiconductor quantum dots: Pair excitations and optical properties // J Lumin. - 1996. - Vol. 70. -No. 1. - P. 185-202.

40. Jasieniak J., Smith L., van Embden J., Mulvaney P., Califano M. Re-examination of the Size-Dependent Absorption Properties of CdSe Quantum Dots // J. Phys. Chem. C. - 2009. - Vol. 113. - P. 19468-19474.

41. de Mello Donega C., Koole R. Size Dependence of the Spontaneous Emission Rate and Absorption Cross Section of CdSe and CdTe Quantum Dots // J. Phys. Chem. C. - 2009. - Vol. 113. - P. 6511-6520.

42. Hens Z., Moreels I. Light absorption by colloidal semiconductor quantum dots // J. Mater. Chem. - 2012. - Vol. 22. - P. 10406-10415.

43. Empedocles S. A., Neuhauser R., Shimizu K., Bawendi M. Photoluminescence from Single Semiconductor Nanostructures // Adv. Mater. - 1999. - Vol. 11. -No. 15. - P. 1243-1256.

I \

44. Nirmal M., Norris D. J., Kuno M., Bawendi M. G., Efros A. L., Rosen M. Observation of the "Dark Exciton"in CdSe Quantum Dots // Phys. Rev. Lett. -1995. - Vol. 75. - P. 3728-3731.

45. Efros A. L., Rosen M., Kuno M., Nirmal M., Norris D. J., Bawendi M. Band-edge exciton in quantum dots of semiconductors with a degenerate valence band: Dark and bright exciton states // Phys. ReV. B. - 1996. - Vol. 54. - P. 4843-4856.

46. Bawendi M., Carroll P., Wilson W., Brus L. Luminescence properties of CdSe quantum crystallites: resonance between interior and surface localized states // J. Chem. Phys. - 1992. - Vol. 96. - P. 946-954.

47. Crooker S., Barrick T., Hollingsworth J., Klimov V. Multiple temperature regimes of radiative decay in CdSe nanocrystal quantum dots: Intrinsic limits to the dark-exciton lifetime // Appl. Phys. Lett. - 2003. - Vol. 82. - No. 17. -P. 2793-2795.

48. Besombes L., Léger Y., Maingault L., Ferrand D., Mariette H., Cibert J. Probing the Spin State of a Single Magnetic Ion in an Individual Quantum Dot // Phys. Rev. Lett. - 2004. - Vol. 93. - P. 207403(l)-207403(4).

49. Imamoglu A., Knill E., Tian L., Zoller P. Optical Pumping of Quantum-Dot Nuclear Spins // Phys. Rev. Lett. - 2003. - Vol. 91. - P. 017402(l)-017402(4).

50. Wuister S. F., de Mello Donego C., Meijerink A. Influence of Thiol Capping on the Exciton Luminescence and Decay Kinetics of CdTe and CdSe Quantum Dots // J. Phys. Chem. B. - 2004. - Vol. 108. - No. 45. - P. 17393-17397.

51. Kagan C. R., Murray C. B., Nirmal M., Bawendi M. G. Electronic Energy Transfer in CdSe Quantum Dot Solids // Phys. Rev. Lett. - 1996. - Vol. 76. -P. 1517-1520.

52. Wen Y. N., Song W. S., An L. ML, Liu Y. Q., Wang Y. H., Yang Y. Q. Activation of porphyrin photosensitizers by semiconductor quantum dots via two-photon excitation // Appl. Phys. Lett. - 2009. - Vol. 95. - P. 143702-1437023.

53. Yarovoi A. A., Zenkevich E. I., Sagun E. I., Knyukshto V. N., Shulga A. M., Stupak A. P., Dubovskii V. L. Photo-induced electron transfer in CdSe nanocrys-tals passivated by quinone derivatives // Proc. SPIE 6728, ICONO 2007: Novel Photonics Materials; Optics and Optical Diagnostics of Nanostructures. - 2007.

- P. 67282K(1)-67282K(6).

54. Shimizu K. T., Neuhauser R. G., Leatherdale C. A., Empedocles S. A., Woo W. K., Bawendi M. G. Blinking statistics in single semiconductor nanocrys-tal quantum dots // Phys. Rev. B. - 2001. - Vol. 63. - P. 205316-205321.

55. Issac A., von Borczyskowski C., Cichos F. Correlation between photoluminescence intermittency of CdSe quantum dots and self-trapped states in dielectric media // Phys. Rev. B. - 2005. - Vol. 71. - P. 161302( 1 )-l61302(4).

56. van Sark W. G. J. H. M., Frederix P. L. T. M., den Heuvel D. J. V., Gerrit-sen H. C., Bol A. A., van Lingen J. N. J., de Mello Donega C., Meijerink A. Photooxidation and Photobleaching of Single CdSe/ZnS Quantum Dots Probed by Room-Temperature Time-Resolved Spectroscopy // J. Phys. Chem. B. - 2001.

- Vol. 105. - P. 8281-8284.

57. Chan W. C. W., Nie S. Quantum Dot Bioconjugates for Ultrasensitive Noniso-topic Detection // Science. - 1998. - Vol. 281. - No. 5385. - P. 2016-2018.

58. Medintz I. L., Uyeda H. T., Goldman E. R., Mattoussi H. Quantum dot bioconjugates for imaging, labelling and sensing // Nat. Mater. - 2005. - Vol. 4. -P. 435^146.

59. Mahler B., Spinicelli P., Buil S., Quelin X., Hermier J.-P., Dubertret B. Towards non-blinking colloidal quantum dots // Nat. Mater. - 2008. - Vol. 7. - P. 659664.

60. Tang J., Marcus R. Mechanisms of fluorescence blinking in semiconductor nanocrystal quantum dots // J. Chem. Phys. - 2005. - Vol. 123. - P. 054704(1)--054704(12).

61. van Sark W. G. J. H. M., Frederix P. L. T. M., Bol A. A., Gerritsen H., Mei-jerink A. Blueing, Bleaching, and Blinking of Single CdSe/ZnS Quantum Dots // Chem. Ph. - 2002. - Vol. 3. - P. 871 - 879.

62. Koberling F., Mews A., Basche T. Oxygen-Induced Blinking of Single CdSe Nanocrystals // Adv. Mater. - 2001. - Vol. 113. - P. 672-676.

63. Hammer N. I., Early K. T., Sill K., Odoi M. Y., Emrick T., Barnes M. D. Coverage-Mediated Suppression of Blinking in Solid State Quantum Dot Conjugated Organic Composite Nanostructures // J. Phys. Chem. B. - 2006. - Vol. 110. - No. 29. - P. 14167-14171.

64. Li J., Wang L.-w. Shape Effects on Electronic States of Nanocrystals // Nano Lett. - 2003. - Vol. 3. - No. 10. - P. 1357-1363.

65. Blanton S., Leheny R. L., Hines M., Guyot-Sionnest P. Dielectric Dispersion Measurements of CdSe Nanocrystal Colloids: Observation of a Permanent Dipole Moment // Phys. Rew. Lett. - 1997. - Vol. 79. - No. 5. - P. 865-868.

66. Rabani E., Hetenyi B., Berne B., Brus L. Electronic properties of CdSe nanocrystals in the absence and presence of a dielectric medium // J. Chem. Phys. - 1999. - Vol. 110. - No. 11. - P. 5355-5369.

67. Hu J., Wang L.-w., Li L.-s., Yang W., Alivisatos A. P. Semiempirical Pseudopotential Calculation of Electronic States of CdSe Quantum Rods // J. Phys. Chem. B. - 2002. - Vol. 106. - P. 2447-2452.

68. Li J., Wang L.-w. High Energy Excitations in CdSe Quantum Rods // Nano Lett.

- 2003. - Vol. 3. - No. 1. - P. 101-105.

69. Hu J., Li L.-S., Weidong Y., Manna L., Wang L.-W., Alivisatos A. P. Linearly polarized emission from colloidal semiconductor quantum rods // Science. -2001. - Vol. 292. - P. 2060-2063.

70. Rothenberg E., Ebenstein Y., Kazes M., Banin U. Two-Photon Fluorescence Microscopy of Single Semiconductor Quantum Rods: Direct Observation of Highly Polarized Nonlinear Absorption Dipole // J. Phys. Chem. B. - 2004. - Vol. 108.

- No. 9. - P. 2797-2800.

71. Chen X., Nazzal A., Goorskey D., Xiao M. Polarization spectroscopy of single CdSe quantum rods // Phis. Rev. B. - 2001. - Vol. 64. - P. 245304(l)-245304(4).

72. Robinson R. D., Sadtler B., Demchenko D. O., Erdonmez C. K., Wang L.-W., Alivisatos A. P. Spontaneous superlattice formation in nanorods through partial cation exchange // Science. - 2007. - Vol. 317. - No. 5836. - P. 355-358.

73. Hadar I., Hitin G. B., Sitt A., Faust A., Banin U. Polarization Properties of Semiconductor Nanorod Heterostructures: From Single Particles to the Ensemble // J. Phys. Chem. Lett. - 2013. - Vol. 4. - No. 3. - P. 502-507.

74. Wu K., Rodriguez-Cirdoba W. E., Liu Z., Zhu H., Lian T. Beyond Band Alignment: Hole Localization Driven Formation of Three Spatially Separated Long-Lived Exciton States in CdSe/CdS Nanorods // ACS Nano. - 2013. - Vol. 7. -No. 8. - P. 7173-7185.

75. Krishnan R., Hahn M. A., Yu Z., Silcox J., Fauchet P. M., Krauss T. D. Polarization Surface-Charge Density of Single Semiconductor Quantum Rods // Phys. Rev. Lett. - 2004. - Vol. 92. - P. 216803(1)-216803(4).

76. Koberling F., Kolb U., Philipp G., Potapova I., Basch T., Mews A. Fluorescence Anisotropy and Crystal Structure of Individual Semiconductor Nanocrystals // J. Phys. Chem. B. - 2003. - Vol. 107. - No. 30. - P. 7463-7471.

77. Empedocles S., Neuhauser R., Bawendi M. Three-dimensional orientation measurements of symmetric single chromophores using polarization microscopy // Nature. - 1999. - Vol. 399. - P. 126-130.

78. Efros A. L. Luminescence polarization of CdSe microcrystals // Phys. Rev. B. -1992. - Vol. 46. - P. 7448-7458.

79. Krahne R., Manna L., Morello G., Figuerola A., Ch. G., Deka S. Physical Properties of Nanorods. - Berlin: Springer Berlin Heidelberg, 2013. - 282 p.

80. Lew Yan Voon L. C., Melnik R., Lassen B., Willatzen M. Influence of Aspect Ratio on the Lowest States of Quantum Rods // Nano Lett. - 2004. - Vol. 4. -No. 2. - P. 289-292.

81. Yu H., Li J., Loomis R. A., Gibbons P., Wang L.-W., Buhro W. E. Cadmium Selenide Quantum Wires and the Transition from 3D to 2D Confinement // J. Am. Chem. Soc. - 2003. - Vol. 125. - P. 16169-16170.

82. Sarkar R., Shaw A. K., Narayanan S. S., Rothe C., Hintschich S., Monkman A., Pal S. K. Size and shape-dependent electron-hole relaxation dynamics in CdS nanocrystals // Opt. Mater. - 2007. - Vol. 29. - No. 11. - P. 1310-1320.

83. Mauser C., Limmer T., Da Como E., Becker K., Rogach A. L., Feldmann J., Talapin D. V. Anisotropic optical emission of single CdSe/CdS tetrapod het-

erostructures: Evidence for a wavefunction symmetry breaking // Phys. Rev. B. - 2008. - Vol. 77. - P. 153303(1)—153303(4).

84. Mauser C., Da Como E., Baldauf J., Rogach A. L., Huang J., Talapin D. V., Feldmann J. Spatio-temporal dynamics of coupled electrons and holes in nano-size CdSe-CdS semiconductor tetrapods // Phys. Rev. B. - 2010. - Vol. 82. -P. 081306(l)-081306(4).

85. Wang L.-W. Charging Effects in a CdSe Nanotetrapod // J. Phys. Chem. B. -2005. - Vol. 109. - P. 23330-23335.

86. Elliott S. D., Moloney M. P., Gunko Y. K. Chiral Shells and Achiral Cores in CdS Quantum Dots // Nano Lett. - 2008. - Vol. 8. - No. 8. - P. 2452-2457.

87. Lakowicz J. R., Gryczynski I., Piszczek G., Murphy C. J. Emission Spectral Properties of Cadmium Sulfide Nanoparticles with Multiphoton Excitation // J. of Phys. Chem. B. - 2002. - Vol. 106. - No. 21. - P. 5365-5370.

88. Zhang F., Jian X., Lakhtakia A., Pursel S. M., Horn M. W., Wang A. Circularly polarized emission from colloidal nanocrystal quantum dots confined in micro-cavities formed by chiral mirrors // Appl. Phys. Lett. - 2007. - Vol. 91. -P. 023102-0231023.

89. Naito M., Iwahori K., Miura A., Yamane M., Yamashita I. Circularly Polarized Luminescent CdS Quantum Dots Prepared in a Protein Nanocage // Angew. Chem. Int. Ed. - 2010. - Vol. 49. - No. 39. - P. 7006-7009.

90. Dutta J., Hofmann H. Self-Organization of Colloidal Nanoparticles // Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology. - 2003. - Vol. X. - P. 1-23.

91. Burda C., Chen X., Narayanan R., El-Sayed M. Chemistry and Properties of Nanocrystals of Different Shapes // Chem. Rev. - 2005. - Vol. 105. - No. 4. -P. 1025-1102.

92. Henini M. Handbook of self assembled semiconductor nanostructures for novel devices in photonics and electronics. - Elsevier, 2011. - 864 p.

93. Yin Y., Lu Y., Gates B., Xia Y. Template-assisted self-assembly: a practical route to complex aggregates of monodispersed colloids with well-defined sizes, shapes, and structures // J. Am. Chem. Soc. - 2001. - Vol. 123. - No. 36. -P. 8718-8729.

94. Hanaoka T.-a., Kormann H.-P., Kroll M., Sawitowski T., Schmid G. Three-Dimensional Assemblies of Gold Colloids in Nanoporous Alumina Membranesast // Eur. J. Inorg. Chem. - 1998. - Vol. 1998. - No. 6. - P. 807-812.

95. Glotzer S. C., Solomon M. J. Anisotropy of building blocks and their assembly into complex structures // Nat. Mater. - 2007. - Vol. 6. - No. 8. - P. 557-562.

96. Jones M. R., Macfarlane R. J., Lee B., Zhang J., Young K. L., Senesi A. J., Mirkin C. A. DNA-nanoparticle superlattices formed from anisotropic building blocks // Nat. Mater. - 2010. - Vol. 9. - No. 11. - P. 913-917.

97. Rabani E., Reichman D. R., Geissler P. L., Brus L. E. Drying-mediated self-assembly of nanoparticles // Nature. - 2003. - Vol. 426. - P. 271-274.

98. Sztrum C. G., Rabani E. Out-of-Equilibrium Self-Assembly of Binary Mixtures of Nanoparticles // Adv. Mater. - 2006. - Vol. 18. - No. 5. - P. 565-571.

99. He J., Zhang Q., Gupta S., Emrick T., Russell T. P., Thiyagarajan P. Drying droplets: A window into the behavior of nanorods at interfaces // Small. - 2007. - Vol. 3. - No. 7. - P. 1214-1217.

100. Kang C.-C., Lai C.-W., Peng H.-C., Shyue J.-J., Chou P.-T. 2D self-bundled CdS nanorods with micrometer dimension in the absence of an external directing process // ACS Nano. - 2008. - Vol. 2. - No. 4. - P. 750-756.

101. Titov A. V., Krai P. Modeling the self-assembly of colloidal nanorod superlat-tices // Nano Lett. - 2008. - Vol. 8. - No. 11. - P. 3605-3612.

102. Ryan K. M., Mastroianni A., Stancil K. A., Liu H., Alivisatos A. P. Electric-field-assisted assembly of perpendicularly oriented nanorod superlattices // Nano Lett.

- 2006. - Vol. 6. - No. 7. - P. 1479-1482.

103. Carbone L., Nobile C., De Giorgi M., Sala F. D., Morello G., Pompa P., Hytch M., Snoeck E., Fiore A., Franchini I. R., Nadasan M., Silvestre A. F., Chiodo L., Kudera S., Cingolani R. et al. Synthesis and micrometer-scale assembly of colloidal CdSe/CdS nanorods prepared by a seeded growth approach // Nano Lett. - 2007. - Vol. 7. - No. 10. - P. 2942-2950.

104. Baker J., Widmer-Cooper A., Toney M., Geissler P., Alivisatos A. Device-Scale Perpendicular Alignment of Colloidal Nanorods // Nano Lett. - 2010. - Vol. 10.

- P. 195-201.

105. Gupta S., Zhang Q., Emrick T., Russell T. P. "Self-Corralling" Nanorods under an Applied Electric Field // Nano Lett. - 2006. - Vol. 6. - No. 9. - P. 2066-2069.

106. Zhao N., Liu K., Greener J., Nie Z., Kumacheva E. Close-packed superlattices of side-by-side assembled Au-CdSe nanorods // Nano Lett. - 2009. - Vol. 9. -No. 8.- P. 3077-3081.

107. Ahmed S., Ryan K. M. Self-assembly of vertically aligned nanorod supercrystals using highly oriented pyrolytic graphite // Nano Lett. - 2007. - Vol. 7. - No. 8.

- P. 2480-2485.

108. Shenhar R., Norsten T. B., Rotello V. M. Polymer-Mediated Nanoparticle Assembly: Structural Control and Applications // Adv. Mater. - 2005. - Vol. 17. -No. 6. - P. 657-669.

109. Savenko S., Dijkstra M. Phase behavior of a suspension of colloidal hard rods and nonadsorbing polymer // J. Chem. Phys. - 2006. - Vol. 124. - P. 234902(1)-234902(8).

110. Baranov D., Fiore A., van Huis M., Giannini C., Falqui A., Lafont U., Zandbergen H., Zanella M., Cingolani R., Manna L. Assembly of colloidal semiconductor nanorods in solution by depletion attraction // Nano Lett. - 2010. - Vol. 10.

- No. 2. - P. 743-749.

111. Modestino M. A., Chan E. R., Hexemer A., Urban J. J., Segalman R. A. Controlling Nanorod Self-Assembly in Polymer Thin Films // Macromolecules. - 2011.

- Vol. 44. - No. 18. - P. 7364-7371.

112. Nandan B., Kuila B. K., Stamm M. Supramolecular assemblies of block copolymers as templates for fabrication of nanomaterials // Eur. Polym. J. - 2011. -Vol. 47. - No. 4. - P. 584-599.

113. Lin Y., Daga V. K., Anderson E. R., Gido S. P., Watkins J. J. Nanoparticle-driven assembly of block copolymers: a simple route to ordered hybrid materials // J. Am. Chem. Soc. - 2011. - Vol. 133. - No. 17. - P. 6513-6516.

114. Thorkelsson K., Mastroianni A. J., Ercius P., Xu T. Direct nanorod assembly using block copolymer-based supramolecules // Nano Lett. - 2011. - Vol. 12. -No. 1. - P. 498-504.

115. Li X. Quantum-rod dispersed photopolymers for multi-dimensional photonic applications // Opt. Express. - 2009. - Vol. 17. - No. 4. - P. 2954-2961.

116. Huynh W. U., Dittmer J. J., Alivisatos A. P. Hybrid nanorod-polymer solar cells // Science. - 2002. - Vol. 295. - No. 5564. - P. 2425-2427.

117. Reiss R, Couderc E., De Girolamo J., Pron A. Conjugated polymers/semiconductor nanocrystals hybrid materials — preparation, electrical transport properties and applications // Nanoscale. - 2011. - Vol. 3. - P. 446-489.

118. Franchini I. R., Cola A., Rizzo A., Mastria R., Persano A., Krahne R., Gen-ovese A., Falqui A., Baranov D., Gigli G., Manna L. Phototransport in networks of tetrapod-shaped colloidal semiconductor nanocrystals // Nanoscale. - 2010. -Vol. 2. - No. 10. - P. 2171-2179.

119. Gur I., Fromer N. A., Chen C.-P., Kanaras A. G., Alivisatos A. P. Hybrid solar cells with prescribed nanoscale morphologies based on hyperbranched semiconductor nanocrystals // Nano Lett. - 2007. - Vol. 7. - No. 2. - P. 409^114.

120. Salant A., Shalom M., Tachan Z., Buhbut S., Zaban A., Banin U. Quantum rod-sensitized solar cell: nanocrystal shape effect on the photovoltaic properties // Nano Lett. - 2012. - Vol. 12. - No. 4. - P. 2095-2100.

121. Dutta V., Rao A. R. Electric field induced self-assembled nanostructures in spray deposited nanocrystalline CdX and HgX (X= Se and Te) thin films // NSTI-Nanotech. - 2007. - Vol. 1. - P. 692-695.

122. Park W. I., Kim D. H., Jung S.-W., Yi G.-C. Metalorganic vapor-phase epitaxial growth of vertically well-aligned ZnO nanorods // Appl. Phys. Lett. - 2002. -Vol. 80. - P. 4232(1M232(3).

123. Patla I., Acharya S., Zeiri L., Israelachvili J., Efrima S., Golan Y. Synthesis, two-dimensional assembly, and surface pressure-induced coalescence of ultranarrow PbS nanowires // Nano Lett. - 2007. - Vol. 7. - No. 6. - P. 1459-1462.

124. Panda A. B., Glaspell G., El-Shall M. S. Microwave synthesis of highly aligned ultra narrow semiconductor rods and wires // J. Am. Chem. Soc. - 2006. - Vol. 128. - No. 9. - P. 2790-2791.

125. Bruchez M., Moronne M.3 Gin P., Weiss S., Alivisatos A. P. Semiconductor nanocrystals as fluorescent biological labels // Science. - 1998. - Vol. 281. -No. 5385. - P. 2013-2016.

126. Alivisatos A. P., Gu W. W., Larabell C. Quantum dots as cellular probes // Annu. Rev. Biomed. Eng. - 2005. - Vol. 7. - P. 55-76.

127. Tessler N., Medvedev V., Kazes M., Kan S., Banin U. Efficient near-infrared polymer nanocrystal light-emitting diodes // Science. - 2002. - Vol. 295. -No. 5559. - P. 1506-1508.

128. Sargent E. H. Colloidal quantum dot solar cells // Nat. Photonics. - 2012. -Vol. 6. - No. 3. - P. 133-135.

129. Klimov V. I. Mechanisms for photogeneration and recombination of multiex-citons in semiconductor nanocrystals: implications for lasing and solar energy conversion // J. Phys. Chem. B. - 2006. - Vol. 110. - No. 34. - P. 16827-16845.

130. Htoon H., Hollingworth J., Malko A., Dickerson R., Klimov V. Light amplification in semiconductor nanocrystals: Quantum rods versus quantum dots // Appl. Phys. Lett. - 2003. - Vol. 82. - No. 26. - P. 4776-4778.

131. Kazes M., Lewis D. Y., Ebenstein Y., Mokari T., Banin U. Lasing from semiconductor quantum rods in a cylindrical microcavity // Adv. Mater. - 2002. -Vol. 14. - No. 4. - P. 317-321.

132. Zavelani-Rossi M., Lupo M. G., Krahne R., Manna L., Lanzani G. Lasing in self-assembled microcavities of CdSe/CdS core/shell colloidal quantum rods // Nanoscale. - 2010. - Vol. 2. - No. 6. - P. 931-935.

133. Fu A. H., Gu W. W., Boussert B., Koski K., Gerion D., Manna L., le Gros M., Larabell C. A., Alivisatos A. P. Semiconductor quantum rods as single molecule fluorescent biological labels // Nano Lett. - 2007. - Vol. 7. - No. 1. - P. 179-182.

134. Yong K.-T., Qian J., Roy I., Lee H. H., Bergey E. J., Tramposch K. M., He S., Swihart M. T., Maitra A., Prasad P. N. Quantum rod bioconjugates as targeted probes for confocal and two-photon fluorescence imaging of cancer cells // Nano Lett. - 2007. - Vol. 7. - No. 3. - P. 761-765.

135. Deka S., Quarta A., Lupo M. G., Falqui A., Boninelli S., Giannini C., Morel-lo G., De Giorgi M., Lanzani G., Spinella C. et al. CdSe/CdS/ZnS double shell nanorods with high photoluminescence efficiency and their exploitation as biola-beling probes // J. Am. Chem. Soc. - 2009. - Vol. 131. - No. 8. - P. 2948-2958.

136. Alivisatos P. The use of nanocrystals in biological detection // Nat. Biotechnol.

- 2003. - Vol. 22. - No. 1. - P. 47-52.

137. Albers A. E., Chan E. M., McBride P. M., Ajo-Franklin C. M., Cohen B. E., Helms B. A. Dual-emitting quantum dot/quantum rod-based nanothermometers with enhanced response and sensitivity in live cells // J. Am. Chem. Soc. - 2012.

- Vol. 134. - No. 23. - P. 9565-9568.

138. Rothenberg E., Kazes M., Shaviv E., Banin U. Electric Field Induced Switching of the Fluorescence of Single Semiconductor Quantum Rods // Nano Lett. -2005. - Vol. 5. - No. 8. - P. 1581-1586.

139. Becker K., Lupton J. M., Muller J., Rogach A. L., Talapin D. V., Weller H., Feldmann J. Electrical control of Ferster energy transfer // Nat. Mater. - 2006. -Vol. 5. - No. 10. - P. 777-781.

140. Pisanello F., Martiradonna L., Lemenager G., Spinicelli P., Fiore A., Manna L., Hermier J.-P., Cingolani R., Giacobino E., De Vittorio M., Bramati A. Room temperature-dipolelike single photon source with a colloidal dot-in-rod // Appl. Phys. Lett. - 2010. - Vol. 96. - No. 3. - P. 033101-033101.

141. Pisanello F., Martiradonna L., Spinicelli P., Fiore A., Hermier J., Manna L., Cingolani R., Giacobino E., De Vittorio M., Bramati A. Dots in rods as polarized

single photon sources // Superlattice. Microst. - 2010. - Vol. 47. - No. 1. -P. 165-169.

142. Cui Y., Banin U., Bjork M. T., Alivisatos A. P. Electrical transport through a single nanoscale semiconductor branch point // Nano Lett. - 2005. - Vol. 5. -No. 7. - P. 1519-1523.

143. Choi C. L., Alivisatos A. P. From artificial atoms to nanocrystal molecules: Preparation and properties of more complex nanostructures // Ann. Rev. Phys. Chem. - 2010. - Vol. 61. - P. 369-389.

144. Zhang Q., Russell T. P., Emrick T. Synthesis and characterization of CdSe nanorods functionalized with regioregular poly (3-hexylthiophene) // Chem. Mater. - 2007. - Vol. 19. - No. 15. - P. 3712-3716.

145. Zhao L., Pang X., Adhikary R., Petrich J. W., Lin Z. Semiconductor anisotropic nanocomposites obtained by directly coupling conjugated polymers with quantum rods // Angewandte Chemie. - 2011. - Vol. 123. - No. 17. - P. 4044-4048.

146. Kang Y., Kim D. Well-aligned CdS nanorod/conjugated polymer solar cells // Sol. Energ. Mat. Sol. C. - 2006. - Vol. 90. - No. 2. - P. 166-174.

147. Hikmet R. A., Chin P. T., Talapin D. V., Weller H. Polarized-Light-Emitting Quantum-Rod Diodes // Adv. Mater. - 2005. - Vol. 17. - No. 11. - P. 14361439.

148. Rizzo A., Nobile C., Mazzeo M., Giorgi M. D., Fiore A., Carbone L., Cin-golani R., Manna L., Gigli G. Polarized light emitting diode by long-range nanorod self-assembling on a water surface // ACS Nano. - 2009. - Vol. 3. -No. 6.-P. 1506-1512.

149. Gurinovich L., Lyutich A., Stupak A., Artem'ev M.5 Gaponenko S. Effect of an electric field on photoluminescence of cadmium selenide nanocrystals // J. Appl. Spectrosc+. - 2010. - Vol. 77. - No. 1. - P. 120-125.

150. Dierking I., Scalia G., Morales P. Liquid crystalcarbon nanotube dispersions // J. Appl. Phys. - 2005. - Vol. 97. - No. 4. - P. 044309-044309.

151. Lynch M. D., Patrick D. L. Organizing carbon nanotubes with liquid crystals // Nano Lett. - 2002. - Vol. 2. - No. 11. - P. 1197-1201.

152. De Gennes P. G., Prost J. The physics of liquid crystals. - Second edition. -New York: Oxford University Press inc., 1995. - 601 p.

153. Wu K.-J., Chu K.-C., Chao C.-Y., Chen Y.-F., Lai C.-W., Kang C.-C., Chen C.-Y., Chou P.-T. CdS Nanorods Imbedded in Liquid Crystal Cells for Smart Optoelectronic Devices //Nano. Lett. - 2007. - Vol. 7. - No. 7. - P. 1908-1913.

154. Poulin P., Stark H., Lubensky Т. C., Weitz D. A. Novel Colloidal Interactions in Anisotropic Fluids // Science. - 1997. - Vol. 275. - P. 1770-1773.

155. Burylov S., Raikher Y. L. On the orientation of an anisometric particle suspended in a bulk uniform nematic // Phys. Lett. A. - 1990. - Vol. 149. - No. 5. - P. 279283.

156. Carl Zeiss Microscopy, LLC, United States - Fluorescence Dye and Filter Database [Электронный ресурс] / Интернет-база данных фильтров для микроскопов компании «Zeiss». - Электрон, дан. - 2013. - Режим доступа: https://www.micro-shop.zeiss.com, свободный. - Загл. с экрана.

157. Bobrovsky A., Shibaev V., Elyashevitch G., Rosova E., Shimkin A., Shirinyan V., Bubnov A., Kaspar M., Hamplova V., Glogarova M. New photosensitive polymer composites based on oriented porous polyethylene filled

with azobenzene-containing LC mixture: reversible photomodulation of dichro-ism and birefringence // Liq. Cryst. - 2008. - Vol. 35. - No. 5. - P. 533-539.

158. Аржеухова Н.Б., Данилов B.B., Либов B.C. Изучение сольватохромии ке-тоцианинов в жидких кристаллах по электронным спектрам поглощения и флюоресценции // Жур. Физ. Хим. - 1982. - Т. 56. - № 7-9. - С. 1987-.

159. Danilov V., Artem'ev М., Baranov A., Orlova A., Mukhina М., Khrebtov A. i Liquid-crystal composites with controlled photoluminescence of CdSe/ZnS semiconductor quantum rods // Opt. Spectrosc+. - 2011. - Vol. 110. - No. 6. -

P. 897-902.

160. Kamal J., Gomes R., Hens Z., Karvar M., Neyts K., Compernolle S., Van-haecke F. Direct determination of absorption anisotropy in colloidal quantum rods // Phys. Rew. B. - 2012. - Vol. 85. - P. 035126(1)-035126(7).

161. Weigert F. Über die spezifische Wirkung der polarisierten Strahlung // Ann. Phys.-Berlin. - 1920. - Vol. 368. - No. 24. - P. 681-725.

162. Kimura J., Uematsu Т., Maenosono S., Yamaguchi Y. Photoinduced Fluorescence Enhancement in CdSe/ZnS Quantum Dot Submonolayers Sandwiched between Insulating Layers: Influence of Dot Proximity // J. Phys. Chem. B. - 2004. -Vol. 108. - P. 13258-13264.

163. Cordero S. R., Carson P. J., Estabrook R. A., Strouse G. F., Buratto S. K. Photo-Activated Luminescence of CdSe Quantum Dot Monolayers // J. Phys. Chem. B. - 2000. - Vol. 104. - P. 12137-12142.

164. Maenosono S. Modeling photoinduced fluorescence enhancement in semiconductor nanocrystal arrays // Chem. Phys. Lett. - 2003. - Vol. 376. - P. 666-670.

165. Manna L., Scher E., Li L.-S., Alivisatos A. P. Epitaxial Growth and Photochemical Annealing of Graded CdS/ZnS Shells on Colloidal CdSe Nanorods // J. Am. Chem. Soc. - 2002. - Vol. 124. - P. 7136-7145.

166. Hess В. C., Okhrimenko I. G., Davis R. C., Stevens В. C., Schulzke Q. A., Wright К. C., Bass C. D., Evans C. D., Summers S. L. Surface Transformation and Photoinduced Recovery in CdSe Nanocrystals // Phys. Rev. Lett. - 2001. -Vol. 86.-P. 3132-3135.

167. Jones M., Nedeljkovic J., Ellingson R. J., Nozik A. J. R. G. Photoenhancement of Luminescence in Colloidal CdSe Quantum Dot Solutions // J. Phys. Chem. B. - 2003. - Vol. 107. - P. 11346-11352.

168. Uematsu Т., Maenosono S., Yamaguchi Y. Photoinduced Fluorescence Enhancement in Mono- and Multilayer Films of CdSe/ZnS Quantum Dots: Dependence on Intensity and Wavelength of Excitation Light // J. Phys. Chem. B. - 2005. -Vol. 109. - P. 8613-8618.

169. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. - М.: Наука, 1977. - 832 с.

170. Гуринович Г.П., Севченко А.Н., Соловьев К.Н. Спектроскопия хлорофилла и родственных соединений. - Минск: Наука и техника, 1968. - 520 с.

171. Justus В. L., Сох A. J., Butz К. W., Scott G. W. Rotational diffusion kinetics of triphenodioxazines in solution // Chem. Phys. - 1988. - Vol. 119. - No. 1. -P. 125-134.

172. Li L.-s., Alivisatos A. P. Origin and scaling of the permanent dipole moment in CdSe nanorods // Phys Rev Lett. - 2003. - Vol. 90. - No. 9. - P. 097402(1)-097402(4).

173. Tsay J. M., Doose S., Weiss S. Rotational and Translational Diffusion of Peptide-coated CdSe / CdS/ZnS Nanorods Studied by Fluorescence Correlation Spectroscopy // J Am Chem Soc. - 2006. - Vol. 128. - No. 5. - P. 1639-1647.

174. Wang X., Zhang J., Nazzal A., Xiao M. Photo-oxidation-enhanced coupling in densely packed CdSe quantum-dot films // Appl. Phys. Lett. - 2003. - Vol. 83.

- P. 162-164.

175. Yu H.5 Li J., Loomis R. A., Wang L.-W., Buhro W. E. Two-versus three-dimensional quantum confinement in indium phosphide wires and dots // Nat. Mater. - 2003. - Vol. 2. - No. 8. - P. 517-520.

176. Feldmann J., Peter G., Gobel E., Dawson P., Moore K., Foxon C., Elliott R. Linewidth dependence of radiative exciton lifetimes in quantum wells // Phys. Rev. Lett. - 1987. - Vol. 59. - No. 20. - P. 2337-2340.

177. Ithurria S., Dubertret B. Quasi 2D colloidal CdSe platelets with thicknesses controlled at the atomic level // J. Am. Chem. Soc. - 2008. - Vol. 130. - No. 49.

- P. 16504-16505.

178. Ithurria S., Tessier M., Mahler B., Lobo R., Dubertret B., Efros A. L. Colloidal nanoplatelets with two-dimensional electronic structure // Nat. Mater. - 2011. -Vol. 10. - No. 12. - P. 936-941.

179. Achtstein A. W., Schliwa A., Prudnikau A., Hardzei M., Artemyev M. V., Thom-sen C., Woggon U. Electronic Structure and Exciton-Phonon Interaction in Two-Dimensional Colloidal CdSe Nanosheets // Nano Lett. - 2012. - Vol. 12. -No. 6.- P. 3151-3157.

180. Shabaev A., Efros A. L. ID Exciton Spectroscopy of Semiconductor Nanorods // Nano Lett. - 2004. - Vol. 4. - No. 10. - P. 1821-1825.

181. Baimuratov A. S., Turkov V. K., Rukhlenko I. D., Fedorov A. V. Shape-induced anisotropy of intraband luminescence from a semiconductor nanocrystal // Opt. Lett. - 2012. - Vol. 37. - P. 4645-4647.

182. Thulstrup E. W., Michl J.5 Eggers J. H. Polarization Spectra in Stretched Polymer Sheets. II. Separation of n-n* Absorption of Symmetrical Molecules into Components // J. of Phys. Chem. - 1970. - Vol. 74. - P. 3868-3878.

183. Феофилов Петр Петрович. Поляризованная люминесценция атомов, молекул и кристаллов. - Москва: Изд-во АН СССР, 1959. - 289 с.

184. Aoyama Н., Yamazaki Y., Matsuura N., Mada H., Kobayashi S. Alignment of Liquid Crystals on the Stretched Polymer Films // Mol. Cryst. Liq. Cryst. Crystals. - 1981. - Vol. 72. - P. 127-132.

185. Schuler N. W. Iodine stained light polarizer//US Patent. - 1979. - No. 4166871.

186. Grabchev I., Moneva I., Kozlov A., Elyashevich G. Orientation of pores in microporous polyethylene films as determined by polarized absorption spectroscopy // Material Research Innovations. - 2001. - Vol. 4. - No. 5-6. -P. 301-305.

187. Katz D., Wizansky Т., Millo O., Rothenberg E., Mokari Т., Banin U. Size-Dependent Tunneling and Optical Spectroscopy of CdSe Quantum Rods // Phys. Rev. Lett. - 2002. - Vol. 89. - P. 086801(1)-086801(4).