Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рост бездвойниковых и двойникованных наночастиц серебра из различных прекурсоров.

Перст: дефекты в наночастицах

Ключевые слова:  двойники, дефекты, наночастицы металлов, периодика, серебро

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

16 октября 2007

Физические свойства металлических наночастиц (НЧ) часто очень сильно отличаются от свойств объемных образцов того же самого материала (например, уменьшение размеров частицы приводит к уменьшению ее температуры плавления). Технологи научились изготавливать НЧ различных размеров, формы и химического состава. А вот контролировать число и тип дефектов в НЧ они пока не умеют. Поэтому в вопросе о влиянии дефектов на характеристики НЧ до сих пор остается много белых пятен. Между тем известно, что наличие дефектов может приводить к весьма существенному изменению свойств НЧ. К примеру, дефектные НЧ золота термодинамически более устойчивы.

В работе [1] сотрудники University of Maryland (США) разработали технологию, которая позволяет контролируемым образом изготавливать НЧ серебра, имеющие одинаковый размер, но при этом являющиеся либо монокристаллическими, либо содержащими большое количество двойников – областей с различной ориентацией кристаллографических осей. Границы раздела между такими областями являются дефектами особого рода (так называемыми дефектами двойникования). Эта технология основана на использовании для синтеза НЧ различных полимерных прекурсоров, а именно – трифенилфосфина серебра (PPh3)3Ag-R с разными функциональными группами R = Cl, и R = NO3. Если при R = NO3 из зародышей вырастают двойникованные НЧ, то при R = Cl – бездвойниковые (см. рис.).

Связано это со специфической особенностью ионов Cl блокировать образование двойников. Средний размер и тех и других НЧ составил (10.5 ± 0.4)нм.

Исследования показали, что физико-химические свойства этих двух типов НЧ существенно различаются. Например, при взаимодействии с селеном из бездвойниковых НЧ получались полые НЧ Ag2Se, а из двойникованных – сплошные однородные НЧ. Это объясняется тем, что различие коэффициентов диффузии атомов Ag и Se по кристаллической решетке способствует формированию вакансий (скопление которых в итоге и образует полость внутри НЧ), тогда как атомы Se, перемещающиеся не по решетке, а по границам двойников, легко проникают в разделенные этими границами области Ag, в результате чего образуется однородная НЧ Ag2Se. Далее, в двойникованных НЧ имеет место гораздо более быстрое охлаждение электронной подсистемы после воздействия лазерного импульса (вследствие передачи энергии решетке). Это говорит о том, что границы двойников усиливают электрон-фононное взаимодействие, которое, следовательно, можно регулировать путем изменения концентрации дефектов в НЧ. Любопытно, что модуль упругости бездвойниковых НЧ (определенный по периоду их радиальных колебаний после облучения лазером) оказался на треть меньше, чем у двойникованных НЧ (это, впрочем, согласуется с имеющимися в литературе данными атомной силовой микроскопии об увеличении прочности серебряных нанопроводов после двойникования). Напротив, исследования оптических характеристик показало, что резонансный отклик локализованных поверхностных плазмонов (LSPR) в кристаллических НЧ гораздо сильнее. А поскольку LSPR очень чувствителен к внешнему окружению, то именно бездвойниковые НЧ лучше подходят для использования в датчиках газов. Таким образом, оптимальная степень дефектности НЧ определяется тем, где именно эти НЧ мы хотим использовать и какие конкретно устройства собираемся из них изготовить. Где-то нанокристалличность хороша, а где-то и нет…

  1. Y.Tang, M.Ouyang, Nature Mater. 6, 754 (2007).


Источник: Перст




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

"Осенний листопад"
"Осенний листопад"

Разминочные викторины по предметам стартовали на Наноолимпиаде
ХIV Всероссийская олимпиада по нанотехнологиям началась. Мы открыли впервые за 13 лет отдельные тесты для школьников по основным предметным направлениям - химии, физике, математике, биологии. Это первые (новые) официальные конкурсы олимпиады, фактически, разминка, дальше будет больше и интереснее...

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»:Динамическое термоодеяло по мотивам кожи кальмара. Газоанализатор на висмутене. Фуллерены для Тиффани. Магнетизм доменной стенки в сегнетоэлектрике или магнитоэлектрическая “сказка наоборот”. 100-летний юбилей академика Исаака Марковича Халатникова. Нобелевская премия 2019.

"Новые нанотехнологии" для "Кванториума"
Новая образовательная программа по основам нанотехнологий разработана для детских технопарков «Кванториум»

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.