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Les ligands de coiffe sur les points quantiques (QDs) jouent un rôle critique dans la détermination de leur stabilité et de leurs propriétés, rendant le processus d'échange de ligands essentiel. Cependant, les règles de conception rationnelle pour sélectionner des ligands afin de passiver efficacement les surfaces des QD font défaut. Dans cette étude, nous utilisons la théorie de la fonctionnelle de densité basée sur les premiers principes et la théorie des perturbations à plusieurs corps pour examiner systématiquement comment divers ligands affectent la passivation de surface et modulent les propriétés électroniques et optiques des QDs. Nous nous concentrons sur les facettes (111) et (100) des QDs CdS en zinc-blende et évaluons plusieurs ligands courants : chlore (−Cl), amine (−NH2), acide oléique CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH, acide stéarique CH3(CH2)16COOH, et acide thioglycolique (HS–CH2–COOH). Nous expliquons les tendances de la passivation de surface en nous basant sur un argument de comptage d'électrons. Nous discutons des différents effets associés à l'échange de ligands, y compris le dipôle d'interface, le mode de liaison des ligands, et les interactions à plusieurs corps. Notre travail fournit des relations structure–propriété pour ouvrir la voie à la conception rationnelle de ligands efficaces pour QD.
Frimpong et al. (Mercredi,) ont étudié cette question.