納米材料的光熱轉換是在吸收某種波段的光後，通過等離子體(ti) 場或者能量躍遷而將能量傳(chuan) 送給晶格，從(cong) 而產(chan) 生的熱，導致係統溫度的升高。表麵等離激元在光伏電池、超高分辨、以及光熱治療等方麵已經被應用。但通常都是在半導體(ti) 納米結構表麵包裝一層貴金屬材料，如金或銀等，通過金或銀的薄層產(chan) 生局域表麵等離激元和增強的局域場，從(cong) 而極大地增強光吸收及其相關(guan) 的光熱效應。這類結構中光熱轉換效率通常大約為(wei) 20%左右。

圖1 CdSe/Bi2Se3 核殼結構量子點的陽離子交換合成及能帶結構。
 

最近，超晶格國家重點實驗室博士後賈國治和常凱研究員等人巧妙地通過超聲波輔助陽離子交換反應合成 CdSe/ Bi2Se3 核殼結構量子點，實現了量子點形貌和尺寸的控製。陽離子交換反應是一種快捷的、容易製備納米材料的方法，通過該方法可以得到所需結構和尺寸的納米顆粒。由於(yu) 大部分半導體(ti) 是由離子鍵構成，陰離子構成的晶格結構相對穩定，因此陽離子之間的交換不會(hui) 改變晶格結構。結合現在量子點成熟的製備技術，製備出了高質量不同層厚的 Bi2Se3 為(wei) 殼層的複合結構量子點(如圖1)，並係統研究了其光熱轉換，轉換效率達到目前最好水平（近30%），具有很好的光熱穩定性（如圖2），並解釋了其光熱轉換的微觀機製。

圖2 CdSe/Bi2Se3 核殼結構量子點的光熱轉換及光熱穩定性。

 該發現為(wei) 製備具有層狀生長習(xi) 性的Bi2Se3量子點材料提供了一個(ge) 新的思路，為(wei) 進一步研究拓撲絕緣體(ti) 納米材料物性打下了基礎，該方法可以拓展到其他材料體(ti) 係的製備。該工作得到了科技部量子調控項目和國家自然科學基金的支持。研究成果發表在《Nano Research》上，相關(guan) 工作全文鏈接如下：

https://link.springer.com/article/10.1007/s12274-014-0629-2