Letter
ナノスケール材料：切頂四面体量子ドットから形成される超構造
Nature 561, 7723 doi: 10.1038/s41586-018-0512-5
均一なナノ結晶構成要素を集合させて規則正しい超構造を作ることは、ナノスケールの創発的機能性を示すメソスケールやマクロスケールのメタマテリアルを作製する基本戦略である。非球状多面体ナノ結晶を集合させた充填体は、構成要素の形状に起因して興味深い異方特性を示すという事実にもかかわらず、熱力学的平衡において高密度の面心立方配列や六方最密配列をとることが多い球状ナノ結晶の充填体の方がはるかに広く研究されている。今回我々は、集合条件を制御することによって切頂四面体量子ドットナノ結晶を充填配置し、一次元カイラル四面体らせん、二次元準結晶近似結晶超格子、クラスターベースの三次元体心立方単一超結晶という3種類の超構造を形成したことを報告する。我々は、実空間と逆格子空間におけるいくつかの手法を用いて、ナノ結晶の並進秩序から個々の量子ドットの原子配向の配列状態まで、超構造の特性評価に成功した。我々の充填モデルから、ナノ結晶超構造の形成は、四面体の異方的不均一性によって生じるファセット同士の選択的接触に支配されることが示された。今回の研究結果は、非球状ナノ結晶の充填配置による複雑超構造の形成に関する情報をもたらすとともに、実際の応用における自己集合ナノ結晶メタマテリアルの可能性を高める可能性がある。
