Les nanocristaux ont diverses applications couvrant l'imagerie biomédicale, appareils électroluminescents, et l'électronique grand public. Leurs propriétés optiques uniques résultent du type de cristal dont ils sont composés. Cependant, un goulot d'étranglement majeur dans le développement des nanocristaux, à ce jour, est le besoin de techniques aux rayons X pour déterminer le type de cristal.

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont mis au point un nouveau moyen de déterminer le type de cristal basé sur l'optique, en identifiant les façons uniques dont ces cristaux absorbent la lumière.

"Cette nouvelle capacité élimine le besoin d'équipements à rayons X lents et coûteux, ainsi que le besoin de grandes quantités de matériaux qui doivent être largement purifiés, " a expliqué Andrew M. Smith, un professeur adjoint de bio-ingénierie et chercheur principal pour le projet. "Ces informations théoriques et expérimentales fournissent une analyse simple et précise des nanomatériaux dispersés dans un liquide qui, selon nous, peuvent améliorer la précision de l'ingénierie des nanocristaux et également améliorer notre compréhension des réactions des nanocristaux."

« Les résultats sont encore plus clairs qu'avec les méthodes classiques de caractérisation des matériaux, " a déclaré Sung Jun Lim, un boursier postdoctoral dans le groupe de recherche de Smith et premier auteur de l'article, "Détermination optique de la phase cristalline dans les nanocristaux semi-conducteurs, " apparaissant dans Communication Nature . "Dans cette étude, nous avons identifié des signatures optiques de phases cubiques et hexagonales dans des nanocristaux II-VI en utilisant la spectroscopie d'absorption et la théorie de la structure électronique des premiers principes. Nous avons observé que les caractéristiques spectrales à haute énergie permettent une identification rapide de la phase, même dans de petits nanocristaux d'environ deux nanomètres de diamètre, ou juste plusieurs centaines d'atomes."

Selon André Schleife, professeur assistant en science et ingénierie des matériaux et co-auteur de l'étude, l'intégration étroite de l'expérimentation précise et de la spectroscopie théorique de pointe réalisée dans ce travail est une vitrine pour la recherche nanométrique moderne. La technique d'analyse cristallographique optique issue de cette collaboration offre une capacité nouvelle et puissante de mesurer en continu la phase lors de la synthèse ou du traitement en solution par spectroscopie d'absorption, ce qui peut être plus simple, rapide, haut débit, et potentiellement plus précis pour la caractérisation structurelle par rapport aux techniques de rayons X en phase solide.