3月2日看到双金属纳米粒子的表面之下

纳米粒子在许多学科中都很重要，因为与它们的体积相比，它们的高表面积赋予了它们有趣的特性。因此，继续开发纳米颗粒的分析方法至关重要。大阪大学的研究人员报告了一种实时表征特定类型金属纳米颗粒形成的方法。他们的发现发表在《物理评论B》上。

核壳纳米粒子构成了一种封装在另一种材料中的材料，并提供了仅使用一种材料无法获得的特性。

当材料是金属并且一种沉积在另一种之上时，金属的某些特征——例如原子大小和表面能——意味着它们应该以特定金属作为壳来组织。然而，在实践中，结果并不总是预期的，并且可能会根据实验程序而改变。

分析核壳纳米材料的方法通常在合成后应用，几乎无法深入了解形成过程中发生的情况。因此，研究人员开发了一种技术，使他们能够在室温下实时跟踪金属沉积和重组。

“我们的技术基于这样一种想法，即如果表面能较高的金属形成壳，粒子的表面积希望最小化，因此它会收紧球体，”第一作者NobutomoNakamura解释说。“但是，如果金属相互扩散，核壳颗粒的结构会更加分散。因此，我们使用压电谐振器跟踪了颗粒形状的差异。”

形状变化之后是在基板上非常靠近地生长纳米颗粒，然后通过电阻监测颗粒间的距离。

如果由谐振器激发的电场导致电子在间隔开的粒子之间移动，则电阻很高，因为流动被间隙中断。但是，如果颗粒扩散并接触，形成一条连续的路径，那么电阻就会降低。然后使用这些信息来解释粒子内部发生的事情。

该系统用于研究两种金属的三种不同组合，以两种顺序沉积。结果发现，沉积可以实时跟踪，金沉积后钯显着导致相互扩散，形成结构与沉积顺序相反的核壳颗粒。

通过分子动力学模拟获得的Pd/Au纳米粒子的内部结构。图片来源：NobutomoNakamura等人。

“我们的技术为微调双金属核壳纳米粒子的制备提供了机会，”Nakamura副教授说。“这种控制有望导致纳米材料的定制设计，用于氢传感和可持续处理等应用。”

文章“双金属核壳纳米粒子的重组：实时观察”发表在PhysicalReviewB上。