Novel design-based complex nanostructures in hybrid core-shell architectures for high-efficiency light generation

Nanobilim ve nanoteknolojideki yeni gelişmeler çoklu içerikli malzeme içeren birçok görevi tek başına yapabilen melez nanoyapıların keşfine yol açmıştır. Geleceğin katı hal aydınlanma uygulamalarının acil ihtiyacı olan düşük enerji tüketimli, yüksek kaliteli ışık yayıcı ihtiyacının karşılanması amaçlı olarak yüksek verimli ışıyanların geliştirilmesi bu malzemelerin çok önemli ve hızlı bir şekilde gelişen bir alanıdır. Böyle melez nanomalzemelerin tek içerikli büyük boyutlarına göre arttırılmış kuvantum verimliliği, ayarlanabilir çok renkli ışıma ve çoklu işlem basamaklarının azalması gibi olağandışı optoelektronik özellikler göstermesini gerektirmektedir. Burada bu gereksinimleri hedefleyen yüksek verimli ışık üretimini için yenilikçi dizayn temelli çoklu kabuklu melez mimaride kompleks nanomalzemeleri teklif ediyor ve gösteriyoruz. Bu gereksinimler arttılrılmış ışık üretimi amaçlı melez çekirdek-kabuk-(?) konseptindeki en az iki birim içeren en dış kabuğu yarıiletken nanokristallerle döşenmiş metal-çekirdek/yalıtkan-kabuk nanoparçacıklar ve farklı konjuge polimerle çoklu polimer içeren ve eş zamanlı farklı dalgaboylarında ışıyan tek nanoparçacıklar ile giderilmiştir. Bu tezin ilk kısmında, arttırılmış plazmon-ekziton etkileşimleri için aynı zamanda plazmon etkileşimli nanokristallerin genel sorunu olan yalıtkan ayraç kalınlık kontrolü ve sınırlı film kalınlığı gibi sorunları çözen silica kabuğun hemen üzerinde yerleştirilmiş CdTe nanokristalleri olan Au-Silika çekirdek/kabuk nanoparçacıkların geliştirilmesi ve gösterimi vardır. Burada arttırılmış ışık yayılımı için bu yeni set plazmon-ekziton etkileşimleri optimizasyonu için kalınlığı sentez esnasında ayarlanabilir yalıtkan ayraçlı çoklu-kabuk döşenmiş nanoparçacık kompozitlerin sentez ve karakterizasyon sonuçları sunulmaktadır. Sabit ve zaman çözünürlü fotoışıma ölçümlerinden elde edilen deneysel veriler ve bilgisayarlı derin analizler bu dizayn tabanlı çoklu-kabuk nanokompozitleride güçlü plazmon-ekziton etkileşimleri olduğunu net bir şekilde göstemektedir. İkinci kısımda çift-polimer nanoparçacık sistemlerini her birinde ışık yayılımsız enerji tranfer mekanizmalarını incelemek üzere değişik çekirdek-kabuk mimarilerinde yapılandırdık. Burada bu çekirdek/kabuk çift polimer nanobirleşimlerin sentez ve karakterizasyon sonuçlarını sunuyoruz. Bu tarz çift-polimer nanoyapı dizayn esnekliği maksimum enerji transfer verimliliğinin optimizasyonuna izin vermektedir. Yüksek verimli ışık üretimi amaçlı bu kompleks melez nanoyapılar konsepti optoelektronik aygıt ve katı hal aydınlanmayı da içeren nanofotonik uygulamalarında yeni bir yol açmaktadır.