Tuning the potentials of "extra" electrons in colloidal n-type ZnO nanocrystals via Mg 2+ substitution

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 18, 2012, Pages 7937-7943

  Cohn, Alicia W ^a   Kittilstved, Kevin R ^a,b   Gamelin, Daniel R ^a  

^a UNIVERSITY OF WASHINGTON   (United States)

^b UNIVERSITY OF MASSACHUSETTS   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BAND EDGE; ELECTRON TRANSFER; ELECTRONIC ABSORPTION; MAGNETIC CIRCULAR DICHROISM SPECTROSCOPY; MULTIELECTRON REDOX CHEMISTRY; QUANTUM CONFINEMENT EFFECTS; REDOX POTENTIALS; REDUCTANTS; REDUCTION POTENTIAL; ZNO; ZNO NANOCRYSTAL;

CIRCULAR DICHROISM SPECTROSCOPY; MANGANESE; QUANTUM CONFINEMENT; REDOX REACTIONS; ZINC; ZINC OXIDE;

NANOCRYSTALS;

MAGNESIUM ION; NANOCRYSTAL; ZINC ION; ZINC OXIDE;

ABSORPTION; ARTICLE; CIRCULAR DICHROISM; ELECTRON; PHOTOLUMINESCENCE; SYNTHESIS;

EID: 84860872914     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja3019934     Document Type: Article

References (62)

1. Haase, M.; Weller, H.; Henglein, A. J. Phys. Chem. 1988, 92, 482-487
2. Shim, M.; Guyot-Sionnest, P. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11651-11654
3. Liu, W. K.; Whitaker, K. M.; Kittilstved, K. R.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3910-3911
4. Liu, W. K.; Whitaker, K. M.; Smith, A. L.; Kittilstved, K. R.; Robinson, B. H.; Gamelin, D. R. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 186804
5. Whitaker, K. M.; Ochsenbein, S. T.; Polinger, V. Z.; Gamelin, D. R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 14331-14335
6. Whitaker, K. M.; Ochsenbein, S. T.; Smith, A. L.; Echodu, D. C.; Robinson, B. H.; Gamelin, D. R. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 14467-14472
7. Hayoun, R.; Whitaker, K. M.; Gamelin, D. R.; Mayer, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4228-4231
8. van Dijken, A.; Mulenkamp, E. A.; Vanmaekelbergh, D.; Meijerink, A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4355
9. Wood, A.; Giersig, M.; Mulvaney, P. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8810-8815
10. Subramanian, V.; Wolf, E. E.; Kamat, P. V. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7479-7485
11. Germeau, A.; Roest, A. L.; Vanmaekelbergh, D.; Allan, G.; Delerue, C.; Meulenkamp, E. A. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 097401
12. Hoyer, P.; Weller, H. J. Phys. Chem. 1995, 99, 14096-14100
13. Mohamed, H. H.; Mendive, C. B.; Dillert, R.; Bahnemann, D. W. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 2139
14. Johnson, C. A.; Cohn, A.; Kaspar, T. C.; Chambers, S. A.; Salley, G. M.; Gamelin, D. R. Phys. Rev. B 2011, 84, 125203
15. Johnson, C. A.; Kittilstved, K. R.; Kaspar, T. C.; Droubay, T. C.; Chambers, S. A.; Salley, G. M.; Gamelin, D. R. Phys. Rev. B 2010, 82, 115202
16. Zippel, J.; Heitsch, S.; Stölzel, M.; Müller, A.; von Wenckstern, H.; Benndorf, G.; Lorenz, M.; Hochmuth, H.; Grundmann, M. J. Lumin. 2010, 130, 520
17. Gruber, T.; Krichner, C.; Kling, R.; Reuss, F.; Waag, A. Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 5359
18. Lange, M.; Dietrich, C. P.; Zuniga-Perez, J.; von Wenckstern, H.; Lorenz, M.; Grundmann, M. J. Vac. Sci. Technol. A 2011, 29, 03A104
19. Park, W. I.; Yi, G.-C.; Kim, M. Y.; Pennycook, S. J. Adv. Mater. 2003, 15, 526
20. Gimenez, A. J.; Yáñez-Limón, J. M.; Seminario, J. M. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 282-287
21. Zu, P.; Tang, Z. K.; Wong, G. K. L.; Kawasaki, M.; Ohtomo, A.; Koinuma, H.; Segawa, Y. Solid State Commun. 1997, 103, 459
22. Ohtomo, A.; Kawasaki, M.; Koida, T.; Masubuchi, K.; Koinuma, H.; Sakurai, Y.; Yoshida, Y.; Yasuda, T.; Segawa, Y. Appl. Phys. Lett. 1998, 72, 2466
23. Chiou, J. W.; Tsai, H. M.; Pao, C. W.; Krishna Kumar, K. P.; Ray, S. C.; Chien, F. Z.; Pong, W. F.; Tsai, M.-H.; Chen, C.-H.; Lin, H.-J.; Wu, J. J.; Yang, M.-H.; Liu, S. C.; Chiang, H. H.; Chen, C. W. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 043121
24. Su, S. C.; Lu, Y. M.; Zhang, Z. Z.; Shan, C. X.; Li, B. H.; Shen, D. Z.; Yao, B.; Zhang, J. Y.; Zhao, D. X.; Fan, X. W. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 082108
25. Minemoto, T.; Negami, T.; Nishiwaki, S.; Takakura, H.; Hamakawa, Y. Thin Solid Films 2000, 372, 173
26. Ding, R.; Xu, C.; Gu, B.; Shi, Z.; Wang, H.; Ba, L.; Xiao, Z. J. Mater. Sci. Tech. 2010, 26, 601
27. Wang, Y. S.; Thomas, P. J.; O'Brien, P. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 21412
28. Yang, Y.; Jin, Y.; He, H.; Wang, Q.; Tu, Y.; Lu, H.; Ye, Z. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13381-13394
29. Shannon, R. D. Acta Crystallogr. Sect. A: Foundations 1976, 32, 751-767
30. Heitsch, S.; Zimmermann, G.; Fritsch, D.; Sturm, C.; Schmidt-Grund, R.; Schulz, C.; Hochmuth, H.; Spermann, D.; Benndorf, G.; Rheinländer, B.; Nobis, T.; Lorenz, M.; Grundmann, M. J. Appl. Phys. 2007, 101, 083521
31. Shan, F. K.; Kim, B. I.; Liu, G. X.; Liu, Z. F.; Sohn, J. Y.; Lee, W. J.; Shin, B. C.; Yu, Y. S. J. Appl. Phys. 2004, 95, 4772
32. Schwartz, D. A.; Norberg, N. S.; Nguyen, Q. P.; Parker, J. M.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13205-13281
33. Norberg, N. S.; Kittilstved, K. R.; Amonette, J. E.; Kukkadapu, R. K.; Schwartz, D. A.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9387-9398
34. West, A. R. Solid State Chemistry and Its Applications; John Wiley and Sons: New York, 1992.
35. Meulenkamp, E. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5566-5572
36. Wood, A.; Giersig, M.; Hilgendorff, M.; Vilas-Campos, A.; Liz-Marzán, L. M.; Mulvaney, P. Aust. J. Chem. 2003, 56, 1051-1057
37. Norberg, N. S.; Gamelin, D. R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 20810-20816
38. Olson, D. C.; Shaheen, S. E.; White, M. S.; Mitchell, W. J.; van Hest, M. F. A. M.; Collins, R. T.; Ginley, D. S. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 264
39. Vanheusden, K.; Warren, W. L.; Seager, C. H.; Tallant, D. R.; Voigt, J. A.; Gnade, B. E. J. Appl. Phys. 1996, 79, 7983-7990
40. Leiter, F. H.; Alves, H. R.; Hofstaetter, A.; Hofmann, D. M.; Meyer, B. K. Phys. Stat. Sol. b 2001, 226, R4-R5
41. van Dijken, A.; Meulenkamp, E. A.; Vanmaekelbergh, D.; Meijerink, A. J. Lumin. 2000, 90, 123-128
42. van Dijken, A.; Makkinje, J.; Meijerink, A. J. Lumin. 2001, 92, 323-328
43. Hsu, N. E.; Hun, W. K.; Chen, Y. F. J. Appl. Phys. 2004, 96, 4671
44. Matsumoto, T.; Kato, H.; Miyamoto, K.; Sano, M.; Zhukov, E. A.; Yao, T. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 1231-1233
45. Zhou, H.; Alves, H.; Hofmann, D. M.; Kriegseis, W.; Meyer, B. K.; Kaczmarczyk, G.; Hoffmann, A. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 210-212
46. Bohle, D. S.; Spina, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12380-12381
47. Bohle, D. S.; Spina, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4397-4404
48. Qui, X.; Li, L.; Zheng, J.; Liu, J.; Sun, X.; Li, G. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 12242
49. Zhang, X. D.; Guo, M. L.; Liu, C. L.; Zhang, L. A.; Zhang, W. Y.; Ding, Y. Q.; Wu, Q.; Feng, X. Eur. Phys. J. B 2008, 62, 417
50. Feng, Y.; Badaeva, E.; Gamelin, D. R.; Li, X. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1927-1931
51. Badaeva, E.; May, J. W.; Ma, J.; Gamelin, D. R.; Li, X. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 20986-20991
52. Dietl, T. Phys. Rev. B 2008, 77, 085208
53. Sokolov, V. I.; Druzhinin, A. V.; Gruzdev, N. B.; Dejneka, A.; Churpita, O.; Hubicka, Z.; Jastrabik, L.; Trepakov, V. Phys. Rev. B 2010, 81, 153104
54. Kittilstved, K. R.; Liu, W. K.; Gamelin, D. R. Nat. Mater. 2006, 5, 291-297
55. Norberg, N. S.; Dalpian, G. M.; Chelikowsky, J. R.; Gamelin, D. R. Nano Lett. 2006, 6, 2887-2892
56. Langer, J. M.; Delerue, C.; Lannoo, M.; Heinrich, H. Phys. Rev. B 1988, 38, 7723-7739
57. Caldas, M. J.; Fazzio, A.; Zunger, A. Appl. Phys. Lett. 1984, 45, 671-673
58. Orlinskii, S. B.; Schmidt, J.; Baranov, P. G.; Hofmann, D. M.; de Mello Donegá, C.; Meijerink, A. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 047603
59. Orlinskii, S. B.; Schmidt, J.; Groenen, E. J. J.; Baranov, P. G.; de Mello Donegá, C.; Meijerink, A. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 097602
60. Orlinskii, S. B.; Schmidt, J.; Baranov, P. G.; Lorrmann, V.; Riedel, I.; Rauh, D.; Dyakonov, V. Phys. Rev. B 2008, 77, 115334
61. Ochsenbein, S. T.; Feng, Y.; Whitaker, K. M.; Badaeva, E.; Liu, W. K.; Li, X.; Gamelin, D. R. Nature Nanotechnol. 2009, 4, 681-687
62. Wassner, T. A.; Laumer, B.; Althammer, M.; Goennenwein, S. T. B.; Stutzmann, M.; Eickhoff, M.; Brandt, M. S. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 092102