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Analysis of the atomic structure of CdS magic-size clusters by X-ray absorption spectroscopy.
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2020-09-16 , DOI: 10.1039/d0nr05186a Ying Liu 1 , Lei Tan 1 , Giannantonio Cibin 2 , Diego Gianolio 2 , Shuo Han 3 , Kui Yu 3 , Martin T Dove 4 , Andrei V Sapelkin 1
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2020-09-16 , DOI: 10.1039/d0nr05186a Ying Liu 1 , Lei Tan 1 , Giannantonio Cibin 2 , Diego Gianolio 2 , Shuo Han 3 , Kui Yu 3 , Martin T Dove 4 , Andrei V Sapelkin 1
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Magic-size clusters are ultra-small colloidal semiconductor systems that are intensively studied due to their monodisperse nature and sharp UV-vis absorption peak compared with regular quantum dots. However, the small size of such clusters (<2 nm), and the large surface-to-bulk ratio significantly limit characterisation techniques that can be utilised. Here we demonstrate how a combination of EXAFS and XANES analyses can be used to obtain information about sample stoichiometry and cluster symmetry. Investigating two types of clusters that show sharp UV-vis absorption peaks at 311 nm and 322 nm, we found that both samples possess approximately 2 : 1 Cd : S ratio and have similar nearest-neighbour structural arrangements. However, both samples demonstrate a significant departure from the tetrahedral structural arrangement, with an average bond angle determined to be around 106.1° showing a bi-fold bond angle distribution. Our results suggest that both samples are quasi-isomers – their core structures have identical chemical compositions, but different atomic arrangements with distinct bond angle distributions.
中文翻译：
X射线吸收光谱法分析CdS魔术大小簇的原子结构。
魔术大小的簇是超小型胶体半导体系统，与常规量子点相比，由于其单分散性质和明显的UV-vis吸收峰，因此正在深入研究。但是，此类簇的小尺寸（<2 nm）和较大的表面/本体比极大地限制了可以使用的表征技术。在这里，我们演示了如何结合使用EXAFS和XANES分析来获得有关样品化学计量和簇对称性的信息。研究了两种在311 nm和322 nm处显示出明显的UV-vis吸收峰的簇，我们发现这两个样品均具有大约2：1的Cd：S比，并且具有相似的近邻结构排列。但是，这两个样品均显示出明显偏离四面体的结构排列，平均粘结角确定为约106.1°，显示出两倍的粘结角分布。我们的结果表明，这两个样品都是准异构体–它们的核心结构具有相同的化学组成，但具有不同的键角分布的不同原子排列。
更新日期：2020-10-02
中文翻译：
X射线吸收光谱法分析CdS魔术大小簇的原子结构。
魔术大小的簇是超小型胶体半导体系统，与常规量子点相比，由于其单分散性质和明显的UV-vis吸收峰，因此正在深入研究。但是，此类簇的小尺寸（<2 nm）和较大的表面/本体比极大地限制了可以使用的表征技术。在这里，我们演示了如何结合使用EXAFS和XANES分析来获得有关样品化学计量和簇对称性的信息。研究了两种在311 nm和322 nm处显示出明显的UV-vis吸收峰的簇，我们发现这两个样品均具有大约2：1的Cd：S比，并且具有相似的近邻结构排列。但是，这两个样品均显示出明显偏离四面体的结构排列，平均粘结角确定为约106.1°，显示出两倍的粘结角分布。我们的结果表明，这两个样品都是准异构体–它们的核心结构具有相同的化学组成，但具有不同的键角分布的不同原子排列。
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