Energetic and Entropic Contributions to Self-Assembly of Binary Nanocrystal Superlattices: Temperature as the Structure-Directing Factor
作者:Maryna I. Bodnarchuk、Maksym V. Kovalenko、Wolfgang Heiss、Dmitri V. Talapin
DOI:10.1021/ja103083q
日期:2010.9.1
also provides a convenient tool for directing self-assembly of nanocrystals toward desired superlattice structures. We found that temperature strongly affects the structures of binary superlattices self-assembled from the mixtures of CdSe + PbS nanocrystals and PbSe + Pd nanocrystals. In the former case, small Hamaker constants for CdSe and PbS nanocrystals led to a relatively simple phase diagram, including
我们研究了温度对单分散胶体纳米晶体自组装成单组分和二元超晶格的影响。温度作为内能 (U) 和熵 (S) 对亥姆霍兹自由能 F = U - TS 贡献的加权因子,允许在纳米晶体形成过程中调整粒子间相互作用和自由体积熵的相对权重超晶格。温度还提供了一种方便的工具,用于将纳米晶体的自组装导向所需的超晶格结构。我们发现温度强烈影响由 CdSe + PbS 纳米晶体和 PbSe + Pd 纳米晶体的混合物自组装的二元超晶格的结构。在前一种情况下,CdSe 和 PbS 纳米晶体的小 Hamaker 常数导致相对简单的相图,仅包括高密度 NaZn(13)-、AlB(2)- 和 NaCl 型二元超晶格。相比之下,PbSe 和 Pd 纳米晶体在不同温度下自组装的二元超晶格显示出许多低密度复杂相,这些相通过 Pd 纳米晶体之间的强局部范德华相互作用稳定。纳米粒子超晶格的结构多样性被证明是熵驱动结晶和粒子间相互作用协同作用的结果。与超晶格形成相关的