РОБОТА ВИХОДУ МЕТАЛЕВОЇ НАНОЧАСТИНКИ ЯК ФУНКЦІЯ ЇЇ РОЗМІРУ ТА ЗАРЯДУ
DOI:
https://doi.org/10.18524/1815-7459.2025.2.333192Ключові слова:
металева наночастинка, робота виходу, радіус, зарядАнотація
Одержано аналітичний вираз для опису зміни роботи виходу металевої наночастинки порівняно зі значенням для плоскої поверхні об’ємного зразка відповідного металу як функцію радіуса наночастинки та її зарядового стану. Показано, що для електронейтральних наночастинок робота виходу починає суттєво зменшуватися тільки для дуже малих радіусів порядку 2 нм і менше. Однак наявність на наночастинці вже одного елементарного заряду робить зміни роботи виходу помітними для радіусу порядку 10 нм, і цей ефект посилюється зі збільшенням заряду. При цьому наявність на наночастинці негативного заряду призводить до зменшення роботи виходу, а позитивного – до збільшення. Розглянуто перспективи використання зазначеного ефекту в хімічній та біологічній сенсориці.
Посилання
Yuzhuo Luo, Yunqing Tang, Tsai-Fu Chung, Cheng-Ling Tai, Chih-Yuan Chen, Jer-Ren Yang & D. Y. Li. Electron work function: an indicative parameter towards a novel material design methodology. Scientific Reports 11:11565 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-90715-4
M. V. Strikha, A. M. Goriachko. A theoretical model for description of work function lowering for semiconductor / insulator under the influence of the charged bilayer in the surface region. Sens. elektron. mikrosist. tehnol. 19, No. 3:23–29 (2022). https://doi.org/10.18524/1815-7459.2022.3.265293
M. V. Strikha, D. V. Antoniuk. The impact of adsorbed monolayers with an arbitrary concentration ratio of opposite charges on the electron affinity of a semiconductor. Sens. elektron. mikrosist. tehnol. 20, No. 1:4–10 (2023). https://doi.org/10.18524/1815-7459.2023.1.275941
M. V. Strikha, A. M. Goriachko. Surfaces with lowered electron work function: problems of their creation and theoretical description. A review. Ukrainian Journal of Physics 68, No. 8: 551–576 (2023). https://doi.org/10.15407/ujpe68.8.549
M. V. Strikha, I. Ye. Oliynyk. Reduction of work function in nanostructured modern cathodes for the field emission (based on the example of tungsten oxide W18O49 “Nanopencils”). Physics and Chemistry of Solid State 26, No. 1:190–195 (2025). https://doi.org/10.15330/pcss.26.1.190-195
B. Aghili, S. Rahbarpour, M. Berahman, А.Horri. Influence of surface roughness on the work function of gold: a density functional theory study. J. Phys. Chem. C 128, 19:8077–8084 (2024). https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.4c01068
Yingjie Zhang, Olivier Pluchery, Louis Caillard, Anne-Felicie Lamic-Humblot, Sandra Casale, Yves J. Chabal, and Miquel Salmeron. Sensing the charge state of single gold nanoparticles via work function measurements. Nano Lett. 15:51−55 (2015). https://doi.org/10.1021/nl503782s
I. Brodie, S. H. Chou, H. Yuan. A general phenomenological model for work function. Surface Science, 625, 112–118 (2014). https://doi.org/10.1016/j.susc.2014.03.002
Mathias Schnippering et al. Electronic properties of Ag nanoparticle arrays. A Kelvin probe and high resolution XPS study. Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 725–730 (2007). https://doi.org/10.1039/b611496b
R. Esparza, G. Rosas, E. Valenzuela, S. A. Gamboa, U. Pal, R. Pérez. Structural analysis and shape-dependent catalytic activity of Au, Pt and Au/Pt nanoparticles. Revista Matéria, 13, 579–586 (2008). http://www.materia.coppe.ufrj.br/sarra/artigos/artigo11002
B. V. Hniedenko. Kurs teorii ymovirnostei. Kyiv: VPTs Kyivskyi universytet (2010). [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право на публікації переходить Видавцю.
