Controlling the optical properties of inorganic nanoparticles

Advanced Functional Materials

Volumn 18, Issue 8, 2008, Pages 1157-1172

  Scholes, Gregory D ^a,b  

^a UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

^b UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COLLOIDS; MOLECULAR SPECTROSCOPY; NANOCRYSTALS; OPTICAL PROPERTIES; OPTICAL VARIABLES CONTROL;

CHARGE SEPARATION; NANOCRYSTAL SHAPE CONTROL; SEMICONDUCTOR NANOCRYSTALS;

NANOPARTICLES;

EID: 43249110399     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.200800151     Document Type: Article

References (139)

1. G. D. Scholes, G. Rumbles, Nat. Mater. 2006, 5, 683.
2. G. D. Scholes, G. Rumbles, in Annual Review of Nano-Research, Vol. 2, (Eds: G. Cao, J. Brinker), World Scientific, Singapore 2007, pp. 103-155.
3. D. J. Norris, M. G. Bawendi, Phys. Rev. B 1996, 53, 16338.
4. S. V. Gaponenko, Optical Properties of Semiconductor Nanocrystals, Cambridge University Press, Cambridge 1998.
5. H. Weiler, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1993, 32, 41.
6. A. P. Alivisatos, J. Phys. Chem. 1996, 100, 13226.
7. A. P. Alivisatos, Science 1996, 271, 933.
8. M. Nirmal, L. E. Brus, Ace. Chem. Res. 1999, 32, 407-414.
9. A. Eychmüller, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6514.
10. A. L. Efros, M. Rosen, Annu. Rev. Mater. Sci. 2000, 30, 475.
11. C. Burda, X. B. Chen, R. Narayanan, M. A. El-Sayed, Chem. Rev. 2005, 105, 1025.
12. E. H. Sargent, Adv. Mater. 2005, 17, 515.
13. A. L. Rogach, A. Eychmüller, S. G. Hickey, S. V. Kershaw, Small 2007, 3, 536.
14. L. Bakueva, S. Musikhin, M. A. Hines, T.-W. F. Chang, M. Tzolov, G. D. Scholes, E. H. Sargent, Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 2895.
15. J. S. Steckel, P. Snee, S. Coe-Sullivan, J. R. Zimmer, J. E. Halpert, P. Anikeeva, L. A. Kim, V. Bulovic, M. G. Bawendi, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 5796.
16. S. Coe-Sullivan, W.-K. Woo, M. Bawendi, V. Bulovic, Nature 2002, 420, 800.
17. Q. Sun, Y. A. Wang, L. S. Li, D. Wang, T. Zhu, J. Xu, C. Yang, Y. Li, Nat. Photon. 2007, 1, 111.
18. N. Tessler, V. Medvedev, M. Kazes, S. H. Kan, U. Banin, Science 2002, 295, 1506.
19. V. L. Colvin, M. C. Schlamp, A. P. Alivisatos, Nature 1994, 370, 354.
20. V. I. Klimov, A. A. Mikhailovsky, S. Xu, A. Malko, J. A. Hollings-worth, C. A. Leatherdale, H. J. Eisler, M. G. Bawendi, Science 2000, 290, 314.
21. V. I. Klimov, S. A. Ivanov, J. Nanda, M. Achermann, I. Bezel, J. A. McGuire, A. Piryatinski, Nature 2007, 447, 441.
22. W. U. Huynh, J. J. Dittmer, A. P. Alivisatos, Science 2002, 295, 2425.
23. G. Konstantatos, I. Howard, A. Fischer, S. Hoogland, J. Clifford, E. Klem, L. Levina, E. H. Sargent, Nature 2006, 442, 180.
24. J. Lee, V. C. Sundar, J. R. Heine, M. Bawendi, K. F. Jensen, Adv. Mater. 2000, 12, 1102.
25. M. Bruchez, M. Moronne, P. Gin, S. Weiss, A. P. Alivisatos, Science 1998, 281, 2013.
26. I. L. Medintz, H. T. Uyeda, E. R. Goldman, H. Mattoussi, Nat. Mater. 2005, 4, 435.
27. J. M. Klostranec, W. C. Chan, Adv. Mater. 2006, 18, 1953.
28. R. H. Friend, R. W. Gymer, A. B. Holmes, J. H. Burroughes, R. N. Marks, C. Taliani, D. D. C. Bradley, D. A. Dos Santos, J. L. Bredas, M. Logdlund, W. R. Salaneck, Nature 1999, 397, 121.
29. J. L. Brédas, D. Beljonne, V. Coropceanu, J. Cornil, Chem. Rev. 2004, 104, 4971.
30. I. D. W. Samuel, I. Ledoux, C. Dhenaut, J. Zyss, H. H. Fox, R. R. Schrock, R. J. Silbey, Science 1994, 265, 1070.
31. S. Tretiak, V. Chernyak, S. Mukamel, Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 4656.
32. S. Tretiak, S. Mukamel, Chem. Rev. 2002, 102, 3171.
33. A. J. Berresheim, M. Muller, K. Müllen, Chem. Rev. 1999, 99, 1747.
34. J. R. Platt, J. Chem. Phys. 1949, 17, 484.
35. J. N. Murrell, The Theory of the Electronic Spectra of Organic Molecules, Methuen, London 1963.
36. K. Ruedenberg, C. W. Scherr, J. Chem. Phys. 1953, 21, 1564.
37. P. S. Nair, K. P. Fritz, G. D. Scholes, Small 2007, 3, 481.
38. J. Kim, P. S. Nair, C. Y. Wong, G. D. Scholes, Nano Lett. 2007, 7, 3884.
39. H. B. Klevens, J. R. Piatt, J. Chem. Phys. 1949, 17, 470.
40. C. Wu, S. V. Malinin, S. Tretiak, V. Y. Chernyak, Nat. Phys. 2006, 2, 631.
41. S. P. McGlynn, T. Azumi, M. Kinoshita, Molecular Spectroscopy of the Triplet State, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ 1969.
42. G. D. Scholes, 2008, ACS Nano, in press.
43. S. A. Boorstein, M. Gouterman, J. Chem. Phys. 1963, 39, 2443.
44. M. Gouterman, W. Moffitt, J. Chem. Phys. 1959, 30, 1107.
45. T. Takagahara, Phys. Rev. B 2000, 62, 16840.
46. A. I. Ekimov, F. Hache, M. C. Schanne-Klein, D. Ricard, C. Flytzanis, I. A. Kudryavtsev, T. V. Yazeva, A. V. Rodina, A. L. Efros, J. Opt. Soc. Am. B 1993, 10, 100.
47. M. A. Hines, G. D. Scholes, Adv. Mater. 2003, 15, 1844.
48. C. B. Murray, D. J. Norris, M. G. Bawendi, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8706.
49. A. L. Rogach, T. Franzi, T. A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, A. Shavel, A. Eychmüller, Y. P. Rakovich, J. F. Donegan, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14628.
50. M. A. Hines, P. Guyot-Sionnest, J. Phys. Chem. B. 2998(102), 3655.
51. P. Reiss, New J. Chem. 2007, 31, 1843.
52. R. Hoffmann, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1987, 26, 846.
53. J. C. Slater, G. F. Koster, Phys. Rev. 1954, 94, 1498.
54. W. A. Harrison, Electronic Structure and the Properties of Solids, Freeman, San Francisco 1980.
55. K. Leung, S. Pokrant, K. B. Whaley, Phys. Rev. B 1998, 57, 12291.
56. L.-W. Wang, A. Zunger, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6449.
57. A. Fanceschetti, A. Zunger, Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 915.
58. J. Shumway, A. Franceschetti, A. Zunger, Phys. Rev. B 2001, 63, 155316.
59. A. L. Efros, M. Rosen, M. Kuno, M. Nirmal, D. J. Norris, M. G. Bawendi, Phys. Rev. B 1996, 54, 4843.
60. H. X. Fu, A. Zunger, Phys. Rev. B 1997, 56, 1496.
61. M. R. Salvador, M. A. Hines, G. D. Scholes, J. Chem. Phys. 2003,118, 9380.
62. V. M. Huxter, T. Mirkovic, P. S. Nair, G. D. Scholes, Adv. Mater., in press.
63. T. Mirkovic, M. A. Hines, P. S. Nair, G. D. Scholes, Chem. Mater. 2005, 17, 3451.
64. F. Zhao, H.-L. Sun, G. Su, S. Gao, Small 2006, 2, 244.
65. M. L. Redigolo, D. S. Koktysh, S. J. Rosenthal, J. H. Dickerson, Z. Gai, L. Gao, J. Shen, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 222501.
66. Y. Yin, A. P. Alivisatos, Nature 2005, 437, 664.
67. S. Kumar, T. Nann, Small 2006, 2, 316.
68. L. Manna, D. J. Milliron, A. Meisel, E. C. Scher, A. P. Alivisatos, Nat. Mater. 2003, 2, 382.
69. L. Manna, E. Scher, A. P. Alivisatos, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12700.
70. D. J. Milliron, S. M. Hughes, Y. Cui, L. Manna, J. Li, J.-W. Wang, A. P. Alivisatos, Nature 2004, 430, 190.
71. X. Peng, L. Manna, W. Yang, J. Wickham, E. Scher, A. Kadavanich, A. P. Alivisatos, Nature 2000, 404, 59.
72. S.-M. Lee, S.-N. ChO, J. Cheon, Adv. Mater. 2003, 15, 441.
73. E. Scher, L. Manna, A. P. Alivisatos, Philos. Trans. R. Soc. London Ser. A 2003, 361, 241.
74. K. T. Yong, Y. Sahoo, M. T. Swihart, P. N. Prasad, J. Phys. Chem. C. 2007, 111, 2447.
75. Y. W. Jun, J. S. Choi, J. Cheon, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 3414.
76. P. D. Cozzoli, L. Manna, M. L. Curri, S. Kudera, C. Giannini, M. Striccoli, A. Agostiano, Chem. Mater. 2005, 17, 1296.
77. Y. C. Li, X. H. Li, C. H. Yang, Y. F. Li, J. Mater. Chem. 2003, 13, 2641.
78. J. Joo, H. B. Na, T. Yu, J. H. Yu, Y. W. Kim, F. X. Wu, J. Z. Zhang, T. Hyeon, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11100.
79. S. D. Bunge, K. M. Krueger, T. J. Boyle, M. A. Rodriguez, T. J. Headley, V. L. Colvin, J. Mater. Chem. 2003, 13, 1705.
80. S. Kan, T. Mokari, E. Rothenberg, U. Banin, Nat. Mater. 2003, 2, 155.
81. X. G. Peng, Adv. Mater. 2003, 15, 459.
82. M. Chen, Y. Xie, J. Lu, Y. J. Xiong, S. Y. Zhang, Y. T. Qian, X. M. Liu, J. Mater. Chem. 2002, 12, 748.
83. J. Yang, C. Xue, S. H. Yu, J. H. Zeng, Y. T. Qian, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 4697.
84. A. W. Adamson, A. P. Gast, Physical Chemistry of Surfaces, Wiley-Interscience, New York 1997.
85. R. J. Hunter, Foundations of Colloid Science, Vol. 1, Oxford University Press, Oxford 2001.
86. L. Manna, L. W. Wang, R. Cingolani, A. P. Alivisatos, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 6183.
87. Z. A. Peng, X. Peng, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1389.
88. Z. A. Peng, X. Peng, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3343.
89. Y.-W. Jun, M. F. Casula, J.-H. Sim, S. Y. Kim, J. Cheon, A. P. Alivisatos, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15981.
90. J. McBride, J. Treadway, L. C. Feldman, S. J. Pennycook, S. J. Rosenthal, Nano Lett. 2006, 6, 1496.
91. P. S. Nair, K. P. Fritz, G. D. Scholes, Chem. Commun. 2004, 2084.
92. S. Kudera, L. Carbone, M. F. Casula, R. Cingolani, A. Falqui, E. Snoeck, W. J. Parak, L. Manna, Nano Lett. 2005, 5, 445.
93. G. D. Scholes, J. Kim, C. Y. Wong, V. M. Huxter, P. S. Nair, K. P. Fritz, S. Kumar, Nano Lett. 2006, 6, 1765.
94. G. D. Scholes, J. Kim, C. Y. Wong, Phys. Rev. B 2006, 73, 195325.
95. L.-S. Li, J. Hu, W. Yang, A. P. Alivisatos, Nano Lett. 2001, 1, 349.
96. J. Li, L.-W. Wang, Nano Lett. 2003, 3, 1357.
97. X.-Z. Li, J.-B. Xia, Phys. Rev. B 2002, 66, 115316.
98. J. Hu, L.-W. Wang, L. S. Li, W. Yang, A. P. Alivisatos, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2447.
99. F. Wang, W. E. Buhro, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14381.
100. D. Tari, M. DeGiorgi, F. DellaSala, L. Carbone, R. Krahne, L. Manna, R. Cingolani, S. Kudera, W. J. Parak, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 224101.
101. Q. Zhao, P. A. Graf, W. B. Jones, A. Franceschetti, J. Li, L.-W. Wang, K. Kim, Nano Lett. 2007, 7, 3274.
102. J. M. An, A. Franceschetti, A. Zunger, Nano Lett. 2007, 7, 2129.
103. A. Shabaev, A. L. Efros, Nano Lett. 2004, 4, 1821.
104. M. R. Salvador, P. S. Nair, M. Cho, G. D. Scholes, Chem. Phys. in press, doi:10.1016/j.chemphys.2007.12.020.
105. S. A. Empedocles, R. Neuhauser, M. Bawendi, Nature 1999,399,126.
106. I. Chung, K. T. Shimizu, M. Bawendi, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 405.
107. J. Hu, L.-S. Li, W. Yang, L. Manna, L.-W. Wang, A. P. Alivisatos, Science 2001, 292, 2060.
108. N. Le Thomas, E. Herz, O. Schöps, U. Woggon, M. V. Artemyev, Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 16803.
109. M. R. Salvador, M. W. Graham, G. D. Scholes, J. Chem. Phys. 2006, 125, 184709.
110. V. I. Klimov, Annu. Rev. Phys. Chem. 2007, 58, 635.
111. V. M. Huxter, V. Kovalevskij, G. D. Scholes, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 20060.
112. J. Kim, C. Y. Wong, S. Nair, K. P. Fritz, S. Kumar, G. D. Scholes, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25371.
113. G. D. Scholes, J. Chem. Phys. 2004, 121, 10104.
114. M. A. Hines, P. Guyot-Sionnest, J. Phys. Chem. 1996, 100, 468.
115. B. O. Dabbousi, J. RodriguezViejo, F. V. Mikulec, J. R. Heine, H. Mattoussi, R. Ober, K. F. Jensen, M. G. Bawendi, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 9463.
116. X. Peng, M. C. Schlamp, A. V. Kadavanich, A. P. Alivisatos, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7019.
117. J. van Embden, J. Jasieniak, D. E. Gómez, P. Mulvaney, M. Giersig, Aust. J. Chem. 2007, 60, 457.
118. D. E. Gómez, J. van Embden, J. Jasieniak, T. A. Smith, P. Mulvaney, Small 2006, 2, 204.
119. J. Li, L.-W. Wang, Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 3648.
120. L. P. Balet, S. A. Ivanov, A. Piratinski, M. Achermann, V. I. Klimov, Nano Lett. 2004, 4, 1485.
121. S. A. Ivanov, A. Piryatinski, J. Nanda, S. Tretiak, K. R. Zavadil, W. O. Wallace, D. Werder, V. I. Klimov, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11708.
122. J. Müller, J. M. Lupton, P. G. Lagoudakis, F. Schindler, R. Koeppe, A. L. Rogach, L. C. Feldman, Nano Lett. 2005, 5, 2004.
123. D. V. Talapin, J. H. Nelson, E. V. Shevchenko, S. Aloni, B. Sadtler, A. P. Alivisatos, Nano Lett. 2007, 7, 2951.
124. L. Carbone, C. Nobile, M. De Giorgi, F. Della Sala, G. Morello, P. Pompa, M. Hytch, E. Snoeck, A. Fiore, I. R. Franchini, M. Nadasan, A. F. Silvestre, L. Chiodo, S. Kudera, R. Cingolani, R. Krahne, L. Manna, Nano Lett. 2007, 7, 2942.
125. S. Kim, B. Fisher, H. J. Eisler, M. G. Bawendi, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11466.
126. C. Y. Chen, C. T. Cheng, C. W. Lai,Y. H. Hu, P.T. Chou,Y. H. Chou, H. T. Chiu, Small 2005, 1, 1215.
127. K. Yu, B. Zaman, S. Romanova, D. S. Wang, J. A. Ripmeester, Small 2005, 1, 332.
128. R. S. Mulliken, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 811.
129. S. Kumar, M. Jones, S. Lo, G. D. Scholes, Small 2007, 3, 1633.
130. G. D. Scholes, M. Jones, S. Kumar, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 13777.
131. R. A. Marcus, Rev. Mod. Phys. 1993, 65, 599.
132. B. Bagchi, G. R. Fleming, D. W. Oxtoby, J. Chem. Phys. 1983, 78, 7375.
133. J. M. Lehn, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1988, 27, 89.
134. M. N. Paddon-Row, Aust. J. Chem. 2003, 56, 729.
135. M. R. Wasielewski, Chem. Rev. 1992, 92, 435.
136. F. Shieh, A. E. Saunders, B. A. Korgel, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 8538.
137. J. E. Halpert, V. J. Porter, J. P. Zimmer, M. G. Bawendi, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12590.
138. M. Jones, S. Kumar, S. S. Lo, G. D. Scholes, J. Phys. Chem. C, in press.
139. P. Suppan, Top. Curr. Chem. 1992, 163, 95.