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Coalescencia Térmica (Pérdida Prematura de Propiedades)

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Las nanopartículas se sinterizan a temperaturas mucho más bajas que el material bulk (por la alta energía superficial de E2), perdiendo las propiedades cuánticas y de superficie que las hacían útiles.

ID:('ky', 1696)


Depresión Gibbs-Thomson

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$T_s(r)=T_{s,\infty}(1-c/r)$

$T_{s,infty}$
Temperatura de sinterización bulk
$K$
$T_s(r)$
Temperatura de sinterización nano
$K$
$c$
Constante Gibbs-Thomson
$m$
$r$
Radio de nanopartícula
$m$



ID:('gm', 14671)


Crecimiento de cuello

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$(x_{neck}/r_p)^n=BD_ct_s/r_p^m$

$B$
Constante geométrica
$1$
$n$
Exponente de cuello
$1$
$m$
Exponente de radio
$1$
$r_p$
Radio de partícula
$m$
$x_{neck}$
Tamaño de cuello
$m$
$D_c$
Difusividad efectiva
$m²/s$
$t_s$
Tiempo de sinterización
$s$



ID:('gm', 14672)


Cuello despejado

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$x_{neck}/r_p=(BD_ct_s/r_p^m)^{1/n}$

$B$
Constante geométrica
$1$
$x_{neck}/r_p$
Cuello normalizado
$1$
$n$
Exponente de cuello
$1$
$m$
Exponente de radio
$1$
$r_p$
Radio de partícula
$m$
$D_c$
Difusividad efectiva
$m²/s$
$t_s$
Tiempo de sinterización
$s$



ID:('gm', 14673)


Bandgap nano

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$E_g(r)=E_{g,\infty}+K_{conf}/r^2$

$K_{conf}$
Constante de confinamiento
$eV·m²$
$E_{g,infty}$
Bandgap bulk
$eV$
$E_g(r)$
Bandgap nano
$eV$
$r$
Radio de nanopartícula
$m$



ID:('gm', 14674)


Pérdida confinamiento

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$L_{conf}=\max[0,\min(1,(r_{eff}-a_B)/(8a_B))]$

$L_{conf}$
Pérdida relativa de confinamiento
$1$
$r_{eff}$
Radio efectivo coalescido
$m$
$a_B$
Radio excitónico de Bohr
$m$



ID:('gm', 14675)


Evolución radio efectivo

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$r_{eff}=r(1+0.75x/r)$

$x_{neck}/r_p$
Cuello normalizado
$1$
$r$
Radio de nanopartícula
$m$
$r_{eff}$
Radio efectivo coalescido
$m$



ID:('gm', 14676)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile