MIPT和RAS化學物理問題研究所的研究人員提出了一種簡單方便的方法，透過化學老化來獲得物理實驗所需的任意大小的量子點。這項研究發表在《今日化學材料》上。

膠體量子點是奈米大小的晶體，其大小決定了它們發射和吸收電磁輻射的頻率。它們被用於太陽能電池、電視機、火災報警系統等等。

MIPT量子奈米結構光子學實驗室使用硫化鉛量子點進行研究。傳統的合成方法被稱為熱注射，需要在特定的條件下混合兩種所謂的前體——含鉛和硫的化合物。這一過程由特殊的試劑和裝置控制，以創造所需大小的量子點。然而，合成是複雜的，昂貴的，它不能產生所有必需的尺寸的點。

“如果一個物理學家需要一些量子點，但又沒有裝置來製造它們，他們過去會花很多錢委託合成或透過目錄從國外訂購產品。你也買不到任意大小的點，”MIPT量子奈米結構光子學實驗室副主任Ivan Shuklov說。“所以我們尋找一種簡單、經濟的方法來獲得硫化鉛量子點，這種方法不需要任何專門的裝置或技能，可以產生任何大小的量子點，從而精確地獲得所需的屬性。”

透過對各種化合物的實驗，研究人員發現，當油酸和油胺混合物存在時，量子點光譜會發生變化。電子顯微鏡可以更仔細地觀察到底發生了什麼，顯示這兩種化學物質的混合物實際上逆轉了標準合成，導致硫和鉛原子回到溶液中，逐漸縮小了圓點的大小。更重要的是，網點大小分佈保持不變。換句話說，你得到的基本上和引入混合物之前的點是一樣的，只是它們變小了，因此改變了它們的性質。

合成量子點的標準方法也使用油酸和油胺，但這兩種化學物質的使用階段不同。正是它們的同時應用和相互作用使得可控晶體時效成為可能。即晶體性質隨時間的可預測的長期變化。

“我們已經提出了一種解決方案，允許一個擁有10奈米量子點的實驗者可以預見到明天將它們減少到8奈米，再之後減少到6奈米，以此類推。因此，吸收頻率將從2微米第一次變化到1.8微米，然後到1.5微米，”Vladimir Razumov解釋說，他是MIPT量子奈米結構光子實驗室的負責人。“基本上，從一批通用的膠體量子點中，你可以生產出完全符合你需要的尺寸和效能的量子點。有了我們的技術，物理學家除了一些試管外沒有任何特殊裝置，就可以把一個量子點樣本轉換成任何尺寸。所需要做的就是等待這些點‘老化’到合適的大小。”

參考文獻:“在溫和條件下控制PbS膠體量子點的老化”，i.a. Shuklov, V. F. Toknova, A. A. Lizunova和V. F. Razumov, 2020年10月5日，材料今日化學。DOI: 10.1016 / j.mtchem.2020.100357