From Chains to Monolayers : Nanoparticle Assembly Driven by Smectic Topological Defects

Autor: Doru Constantin, David Babonneau, Arnaud Choux, Yves Garreau, Alessandro Coati, Syou-P. 'heng Do, Delphine Coursault, Michel Goldmann, Michal Wojcik, Emmanuelle Lacaze, Amine Missaoui, Jean Louis Gallani, Brigitte Pansu, Haifa Jeridi, Bernard Croset, Nicolas Goubet, Sébastien Royer, Bruno Gallas, Emrick Briand, Bertrand Donnio, Emmanuel Lhuillier, Andrea Resta
Přispěvatelé: lhuillier, emmanuel, MATerials, InterfaceS, Surfaces, Environment - - MATISSE2010 - ANR-10-LABX-0067 - LABX - VALID, Physico-chimie et dynamique des surfaces (INSP-E6), Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine (LOMA), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), De la Molécule aux Nanos-objets : Réactivité, Interactions et Spectroscopies (MONARIS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Warsaw (UW), Couches nanométriques : formation, interfaces, défauts (INSP-E5), SAFIR - Système d'Analyse par Faisceaux d'Ions Rapides, Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU), Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - 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Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Nano Letters
Nano Letters, 2020, 20 (3), pp.1598-1606. ⟨10.1021/acs.nanolett.9b04347⟩
Nano Letters, American Chemical Society, 2020, ⟨10.1021/acs.nanolett.9b04347⟩
Nano Letters, American Chemical Society, 2020, 20 (3), pp.1598-1606. ⟨10.1021/acs.nanolett.9b04347⟩
ISSN: 1530-6984
1530-6992
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b04347⟩
Popis: International audience; In this article, we show how advanced hierarchical structures of topological defects in the so-called smectic oily streaks can be used to sequentially transfer their geometrical features to gold nanospheres. We use two kinds of topological defects, 1D dislocations and 2D ribbon-like topological defects. The large trapping efficiency of the smectic dislocation cores not only surpasses that of the elastically distorted zones around the cores but also the one of the 2D ribbon-like topological defect. This enables the formation of a large number of aligned NP chains, within the dislocation cores that can be quasi-fully filled without any significant aggregation outside the cores. When the NP concentration is large enough to entirely fill the dislocation cores, the LC confinement varies from 1D to 2D. We demonstrate that the 2D topological defect cores induce a confinement that leads to planar hexagonal networks of NPs. We then draw the phase diagram driven by NP concentration, associated with the sequential confinements induced by these two kinds of topological defects. Owing to the excellent large-scale order of these defect cores, not only the NP chains but also the NP hexagonal networks can be oriented along the desired direction, suggesting a possible new route for the creation of either 1D or 2D highly anisotropic NP networks. In addition, these results open rich perspectives based on the possible creation of coexisting NP assemblies of different kinds, localized in different confining areas of a same smectic film that would thus interact thanks to their proximity but also would interact via the surrounding soft matter matrix.
Databáze: OpenAIRE
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