Computational simulation of CdSe quantum dots doped glasses

Simulation numérique de verres dopés par des points quantiques CdSe

Wenke Li (1)

1 IRCP - Institut de Recherche de Chimie Paris

CdSe Quantum dots (QDs) doped glasses attracted enormous attention due to tunable optical and electronic properties, enabling their application in optoelectronic devices. However, the main roadblock of quantum dots doped glasses is the poor quantum efficiency compared with colloidal QDs. My Ph.D work was focused on investigating the structural and electronic structural origins of defect states of CdSe QDs doped glasses using multiscale computational simulations.I employed the combination of classical molecular dynamics and ab initio molecular dynamics method to generate the atomic structure of CdSe QDs doped glasses. Particularly, I am interested in characterizing the QD/glass interfacial structure and enormous structural reconstruction were observed, based on the analysis of radial distribution function, coordination and ring structures. Furthermore, I calculated their electronic structures to probe their optical properties. The impact of glass matrix on the electronic structures of CdSe QDs doped glasses was explored based on the calculation of density of states.

Les verres dopés aux points quantiques (ou quantum dots, QDs) CdSe ont attiré une attention considérable en raison de leurs propriétés optiques et électroniques ajustables, permettant leur application dans les dispositifs optoélectroniques. Cependant, le principal obstacle de ces verres dopés est leur faible efficacité quantique par rapport aux QDs colloïdaux. Mon travail de doctorat s'est concentré sur l'étude de l’origine structurale et électronique des états défectueux d’émission des verres dopés aux QDs CdSe en utilisant des simulations moléculaires multi-échelles.J'ai utilisé la combinaison de la dynamique moléculaire classique et de la méthode de dynamique moléculaire ab initio pour générer la structure atomique des verres dopés aux CdSe QDs. En particulier, je me suis intéressée à la caractérisation de la structure de l’interface QD/verre et une très grande reconstruction structurelle a été observée. En outre, j'ai calculé leurs structures électroniques pour sonder leurs propriétés optiques. L'impact de la matrice de verre sur les structures électroniques des verres dopés par des QDs CdSe a été exploré sur la base de calculs de densité d'états.

Mots clés: Quantum dots; Glass; Molecular simulation; Interfacial structure; Electronic structure

Mots clés: Points quantiques; Verres; Simulation moléculaire; Structure interfaciale; Structure électronique

Domaines: Chimie analytique

Wenke Li. Simulation numérique de verres dopés par des points quantiques CdSe. Chimie analytique. Université Paris sciences et lettres; Wuhan University of Technology, 2021. Français. ⟨NNT : 2021UPSLC022⟩. ⟨tel-03956374⟩