Российский исследователь представлен к Нобелевской премии по химии за квантовые точки

Алексей Екимов был номинирован на Нобелевскую премию по химии за свои достижения в области квантовых точек. Известно, что Нобелевский комитет объявил лауреатом 2023 года троих ученых Алексея Екимова, Мунги Бавенди и Луиса Брюса, которые внесли значительный вклад в синтез и открытие квантовых точек.


Квантовые точки это кристаллы размером от нескольких до десятков нанометров, в которых электроны и дырки ограничены в трех измерениях. Из-за этого они подчиняются квантовым законам и имеют дискретные энергетические уровни. Это означает, что они могут поглощать и излучать свет различных длин волн в зависимости от размера частицы. Чем меньше частица, тем больше энергия поглощаемого и излучаемого света, то есть тем меньше его длина волны. Таким образом, квантовые точки можно настраивать на нужный цвет, меняя их размер.

В 1981 году Алексей Екимов, проводивший эксперименты в Государственном оптическом институте имени Вавилова в Санкт-Петербурге, стал первым ученым, который смог синтезировать квантовые точки на основе хлорида меди в стеклянной матрице. Он обнаружил, что спектр поглощения света этими частицами сдвигается в сторону более коротких волн при уменьшении их размера. Это явление он назвал квантовым размерным эффектом.

В 1983 году Луис Брюс, работая в лабораториях Белла, получил коллоидный раствор квантовых точек из селенида кадмия. Он показал, что такие частицы можно разделить по размеру с помощью центрифугирования и что они излучают свет разных цветов при освещении ультрафиолетом.

В 1990-х годах Мунги Бавенди с коллегами разработал метод синтеза монодисперсных растворов квантовых точек разных материалов с высокой контролируемостью их размера и формы. Он также изучил физические процессы, происходящие в квантовых точках при поглощении и излучении света, а также при переносе зарядов между ними.

Квантовые точки нашли широкое применение в создании светодиодных ламп и телеэкранов. Они обладают превосходными оптическими свойствами, которые позволяют создавать более яркие и насыщенные цвета, а также повышать энергетическую эффективность электронных устройств. Благодаря этим преимуществам квантовые точки стали основным компонентом в технологиях, связанных с дисплеями, освещением и другими областями, где требуется воспроизведение широкой цветовой гаммы с высокой эффективностью.

10 декабря пройдет церемония вручения Нобелевской премии по химии. Размер премии составляет 10 миллионов шведских крон (около 1,1 миллиона долларов) и делится поровну между тройкой победителей.

Валерий Фальков, министр науки и высшего образования России, выразил свои поздравления Алексею Екимову и его коллегам с присуждением Нобелевской премии. Он отметил, что это заслуженное признание выдающихся достижений российского ученого в области нанотехнологий. Помимо этого, он подчеркнул значимость сохранения и развития научного наследия для обеспечения технологического суверенитета России и будущего человечества.