Role of the shell thickness in the core transformation of magnetic core(Fe)-shell(Au) nanoparticles
| Autor: | Marie-José Casanove, Nicolas Combe, Béatrice Pécassou, Ségolène Combettes, Marc Respaud, Patrizio Benzo, Magali Benoit |
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| Přispěvatelé: | Surfaces, Interfaces et Nano-Objets (CEMES-SINanO), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), NEXT No. ANR-10-LABX-0037 in the framework of the 'Programme des Investissements d’Avenir'., Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Materials science
Physics and Astronomy (miscellaneous) Shell (structure) Nanoparticle 02 engineering and technology Solid-solid interfaces Sputter deposition 021001 nanoscience & nanotechnology 01 natural sciences Amorphous solid [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials Crystal Chemical engineering Core-shell nanoparticles Transmission electron microscopy 0103 physical sciences Magnetic nanoparticles [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci] General Materials Science [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat] 010306 general physics 0210 nano-technology Superparamagnetism |
| Zdroj: | Physical Review Materials Physical Review Materials, American Physical Society, 2019, 3 (096001), ⟨10.1103/PhysRevMaterials.3.096001⟩ Physical Review Materials, 2019, 3 (096001), ⟨10.1103/PhysRevMaterials.3.096001⟩ |
| ISSN: | 2475-9953 |
| DOI: | 10.1103/PhysRevMaterials.3.096001⟩ |
| Popis: | International audience; Fe-Au core-shell nanoparticles embedded in an amorphous alumina matrix are synthesized at high temperature using magnetron sputtering. The nanoparticles display a single-crystal Fe core covered by a crystalline Au shell epitaxially grown on the different core facets. The morphology of the grown nanoparticles is analyzed by transmission electron microscopy, while their structural details are resolved at the atomic scale using probe-corrected high-angle annular dark-field scanning transmission microscopy. Two different epitaxial relationships at the Au/Fe interface are observed at low Au coverage, whereas only one type of interface orientation remains when the shell thickness exceeds 3 monolayers (MLs). This leads to a drastic Fe core transformation from a Wulff shaped crystal towards a nanocube. This core transformation drives a surface reconstruction resulting in a combination of open and close-packed strain free facets, offering different opportunities for molecule binding. In addition, our experiments show that the magnetic properties of the Fe core are preserved by the Au shell and that the 10 nm size of the grown nanoparticles favors a superparamagnetic behavior, suitable for biomedical applications. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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