中科院上海应用物理研究所科研人员运用含时密度泛函理论，阐述了水蒸气环境中硅量子点的奇异荧光机制。相关成果日前发表于《物理化学快报》杂志。
水环境对硅量子点的光学特性有明显影响，但目前水蒸气环境下硅量子点的荧光机制并没有得到足够的认识。
研究人员利用含时密度泛函理论，解释了一个关键问题：在水环境下水分子如何通过影响硅量子点的电子结构，进而导致了其荧光特性的奇异变化。水吸附在硅量子点表面对其吸收光谱的影响几乎可以忽略。相反，其荧光光谱显示，水分子的吸附导致了紫外光区域的光谱主峰相比真空环境的荧光光谱红移了大约30纳米。更有趣的是，当三个水分子和四个水分子团簇吸附在硅量子点表面上时，其荧光光谱展现一个双频带，表现为两个发射峰集中在紫外光区域。
专家认为，这项研究从分子尺度理解了水吸附在硅量子点的荧光现象，揭示了水分子与硅量子点之间的相互作用对基于硅涂层的光电子器件具有重要的影响，或将进一步促进硅量子点在荧光标记和太阳能电池等方面的应用。
