Luận văn nghiên cứu sự chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdXZn1-XS (0 ≤ x ≤ 1)

Nghiên cứu về chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdXZn1-X (0 ≤ x ≤ 1) đã thu hút sự chú ý lớn trong những năm gần đây. Các tinh thể CdXZn1-X có thể tồn tại ở hai pha cấu trúc chính là zinc blende (Zb) và wurtzite (Wz). Sự khác biệt giữa hai pha này không chỉ nằm ở cấu trúc mà còn ảnh hưởng đến tính chất vật liệu của chúng. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng sự chuyển pha từ Zb sang Wz có thể xảy ra do nhiều yếu tố như kích thước hạt, nhiệt độ chế tạo và nồng độ tiền chất. Đặc biệt, việc hiểu rõ về cấu trúc nano và các yếu tố ảnh hưởng đến sự chuyển pha là rất quan trọng để phát triển các ứng dụng trong công nghệ vật liệu. Mục tiêu của nghiên cứu này là làm sáng tỏ nguyên nhân gây ra sự chuyển pha cấu trúc trong các nano tinh thể hợp kim CdXZn1-X.

Cơ chế chuyển pha cấu trúc trong các nano tinh thể II-VI như CdS và ZnS đã được nghiên cứu sâu. Hai cơ chế chính được đề xuất là sự sắp xếp lại các lớp nguyên tử và sự hình thành lỗi sắp xếp. Cụ thể, trong cơ chế đầu tiên, sự sắp xếp lại ba lớp {ZnS} tạo ra mặt song tinh trong cấu trúc Zb. Trong khi đó, cơ chế thứ hai liên quan đến sự hình thành lỗi sắp xếp nguyên tử trong cấu trúc Zb. Các nghiên cứu cho thấy rằng sự chuyển pha từ Wz sang Zb có thể xảy ra khi nhiệt độ ủ tăng lên, dẫn đến sự hình thành các lỗi sắp xếp nguyên tử. Điều này cho thấy rằng tính chất quang học và điện tử của các NC bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi cấu trúc tinh thể của chúng.

Nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến sự chuyển pha cấu trúc trong các nano tinh thể CdXZn1-X. Đầu tiên, kích thước hạt là một yếu tố quan trọng. Sự chuyển pha từ Zb sang Wz thường xảy ra khi kích thước hạt tăng lên. Thứ hai, nhiệt độ phản ứng cũng đóng vai trò quyết định. Các NC CdS có cấu trúc Zb thường được tạo ra ở nhiệt độ thấp hơn 240 °C, trong khi cấu trúc Wz xuất hiện ở nhiệt độ cao hơn. Cuối cùng, nồng độ tiền chất và hoạt tính hóa học của chúng cũng ảnh hưởng đến sự hình thành các pha cấu trúc khác nhau. Việc điều chỉnh các yếu tố này có thể giúp kiểm soát được tính chất của các nano tinh thể và mở ra hướng đi mới cho các ứng dụng trong công nghệ.

Nghiên cứu về chuyển pha cấu trúc trong nano tinh thể CdXZn1-X đã chỉ ra rằng sự hiểu biết về các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể là rất cần thiết. Các kết quả cho thấy rằng việc kiểm soát kích thước hạt, nhiệt độ phản ứng và nồng độ tiền chất có thể dẫn đến sự chuyển pha cấu trúc mong muốn. Điều này không chỉ có ý nghĩa trong nghiên cứu cơ bản mà còn trong ứng dụng thực tiễn, đặc biệt trong lĩnh vực nghiên cứu vật liệu và công nghệ nano. Đề xuất cho các nghiên cứu tiếp theo là cần thiết để khám phá sâu hơn về các cơ chế chuyển pha và tìm ra các phương pháp tối ưu để chế tạo các nano tinh thể với tính chất mong muốn.