Louis Brus

The physical properties of charges and excitations in nanoscale materials are influenced both by the dielectric properties of the material itself and the surrounding environment. This non-local dielectric effect was first discussed in the context of molecules in solvents over a century ago. In this perspective, we discuss non-local dielectric effects in zero-dimensional, one-dimensional, and two-dimensional nanoscale systems.

As descobertas associadas a esta distinção têm possibilitado o desenvolvimento de tecnologias que recorrem a uma classe especial de materiais semicondutores, os designados pontos quânticos (do inglês quantum dots). Estes nanomateriais apresentam propriedades únicas e distintas dos semicondutores macrocristalinos. Os pontos quânticos são efetivamente nanocristais que mostram propriedades dependentes do tamanho de partícula, no sentido em que a estrutura eletrónica do semicondutor é alterada devido ao confinamento tridimensional dos transportadores de carga (eletrão e lacuna), dadas as dimensões nanométricas da partícula. O parâmetro de escala abaixo do qual estas alterações são manifestadas é o raio do excitão de Bohr do semicondutor. Estas propriedades observam-se experimentalmente, por exemplo, no registo de espetros óticos de coloides contendo pontos quânticos, que mostram um desvio do valor do hiato energético para valores de maior energia, com a diminuição do tamanho médio de partícula. O cientista A. Ekimov e colaboradores identificaram primeiramente estes efeitos através do estudo do semicondutor CuCl, na forma de cristais microscópicos (nanocristais) dispersos numa matriz vítrea [1, 2]. A interpretação dos espetros óticos que evidenciam estes efeitos de dimensão tem em conta a natureza quântica da matéria. O formalismo teórico para a interpretação de efeitos quânticos de dimensão foi apresentado por L. Brus no decurso da investigação realizada numa série de coloides de nanocristais de semicondutores II/VI, como por exemplo pontos quânticos de CdS [3, 4]. O trabalho seminal …

This review traces nanocrystal quantum dot (QD) research from the early discoveries to the present day and into the future. We describe the extensive body of theoretical and experimental knowledge that comprises the modern science of QDs. Indeed, the spatial confinement of electrons, holes, and excitons in nanocrystals, coupled with the ability of modern chemical synthesis to make complex designed structures, is today enabling multiple applications of QD size-tunable electronic and optical properties.

We wish Teri Odom every success in assuming the chief editorship of Nano Letters. For the past two decades, the journal has prospered under Paul Alivisatos with an inclusive and interdisciplinary approach. The science of nano remains vigorous. For example, the heightened importance of electron correlation in low dimensional structures is now recognized. 1 Few layer graphenes have proven to be an amazingly rich source of novel physics, and new types of semiconductor devices have been invented using layered metal dichalcogenides. 2− 4 Plasmonic metal nanoparticles were discovered to be photocatalysts as well as SERS (surface enhanced Raman spectroscopy) enhancers. 5 Raman imaging of chemical processes in live cells is now routine. 6 Improved synthesis has created core/shell colloidal quantum dots with nearly ideal properties. 7 Lead halide perovskites are recognized as a new class of …