Plasmon-induced ultrafast charge transfer in single-particulate Cu(1.94)S-ZnS nanoheterostructures.
Plasmon-induced ultrafast charge transfer in single-particulate Cu(1.94)S-ZnS nanoheterostructures.
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单颗粒 Cu1.94S-ZnS 纳米异质结构中等离激元诱导的超快电荷转移
DOI：
10.1039/d1na00037c
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发表时间：
2021-06-15
影响因子：
4.7
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
纳米异质结构(NHS)中的结构和界面缺陷产生的复合中心阻碍了有效的光致电荷转移，并阻碍了许多光响应应用的发展。在NHS中构建高质量界面的策略正在出现，但在界面应变的释放和亚晶格的完整性方面受到限制。在这里，我们利用纳米级的阳离子交换反应(CE)合成了具有连续亚晶格的单颗粒Cu1.94S-ZnS NHS。在近红外(λ=15 0 0 nm)辐射下，利用飞秒开孔Z扫描测量研究了样品的非线性光学特性，验证了Cu1.94S-ZnS近红外体系中等离子体感生电荷转移的存在。利用飞秒时间分辨泵浦探测技术得到的电荷转移时间(τCT)为∼0.091皮秒(PS)。这种超快电荷转移过程在半导体-半导体NHS中很少有报道。结果表明，CE可以作为一种有前景的工具来构建有序的界面结构，这对于提高NHS的光子利用性能具有重要意义。纳米异质结构(NHS)中的结构和界面缺陷产生的复合中心阻碍了有效的光致电荷转移，并阻碍了许多光响应应用的发展。
Recombination centers generated from structural and interfacial defects in nanoheterostructures (NHs) prevent effective photo-induced charge transfer and have blocked the advance of many photoresponsive applications. Strategies to construct high-quality interfaces in NHs are emerging but are limited in the release of interfacial strain and the integrality of the sublattice. Herein, we synthesize single-particulate Cu1.94S–ZnS NHs with a continuous sublattice using a nanoscale cation exchange reaction (CE). Under near-infrared (NIR) radiation (λ = 1500 nm), femtosecond open-aperture (OA) Z-scan measurements are applied to investigate the nonlinear optical features of samples and verify the existence of plasma-induced charge transfer in the Cu1.94S–ZnS NHs system. The resulting charge transfer time (τCT) of ∼0.091 picoseconds (ps) was confirmed by the femtosecond time-resolved pump–probe technique. Such an ultrafast charge transfer process has been rarely reported in semiconductor–semiconductor NHs. The results suggest that CE can be used as a promising tool to construct well-ordered interfacial structures, which are significant for the performance enhancement of NHs for photon utilization. Recombination centers generated from structural and interfacial defects in nanoheterostructures (NHs) prevent effective photo-induced charge transfer and have blocked the advance of many photoresponsive applications.
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