English
A joint experimental-theoretical work in collaboration between the group of Riccardo Ferrando at DIFI and research groups in France has revealed a surprising behaviour of ordered phases in nanoscale materials.
Increasing nanoparticle size usually increases the stability of ordered phases within nanoscale materials. In contrast, this works shows, both experimentally and theoretically, that the L11 ordered phase only forms in AgPt nanoparticles smaller than 2.5 nm and not in larger nanoparticles. This ordered phase consists of alternating planes of pure Ag and Pt.
The formation of the L11 ordered phase is due to the segregation of a monolayer Ag shell protecting and constraining the nanophase, which becomes unstable at larger sizes due to internal stress.
The collaboration is part of the International Research Network Nanoalloys of CNRS (http://nanoalloys-irn.cnrs.fr/) and involves, besides the group here at DIFI, the group of Pascal and Caroline Andreazza (University of Orléans) and the group of Christine Mottet (CINaM/CNRS, Marseille).
Reference: J. Pirart, A. Front, D. Rapetti, C. Andreazza-Vignolle, P. Andreazza, C. Mottet & R. Ferrando, Nature Communications 10, 1982 (2019)
The article is open access, available at https://www.nature.com/articles/s41467-019-09841-3
Italian
Un lavoro di carattere sia sperimentale sia teorico in collaborazione fra il gruppo di Riccardo Ferrando al DIFI e gruppi di ricerca in Francia ha rivelato un comportamento sorprendente di fasi ordinate in materiali a scala nanometrica. Di solito, il dominio di stabilità delle fasi ordinate diviene più grande al crescere della taglia del sistema. Al contrario, i risultati di questo lavoro mostrano, sia sperimentalmente sia teoricamente, che la fase ordinata L11 si forma solo in nanoparticelle di AgPt di taglia inferiore a 2.5 nm e non in nanoparticelle più grandi. Questa fase ordinata presenta piani di puro Ag e di puro Pt che si alternano regolarmente. La sua formazione è dovuta alla segregazione superficiale di uno strato sottilissimo di Ag, di spessore circa un atomo, che protegge la fase ordinata. Al crescere della taglia delle nanoparticelle, si sviluppa uno stress interno che porta alla destabilizzazione della fase ordinata.
La collaborazione che ha prodotto questo lavoro è parte dell'International Research Network Nanoalloys del CNRS (http://nanoalloys-irn.cnrs.fr/) e coinvolge, oltre al gruppo del DIFI, anche il gruppo di Pascal e Caroline Andreazza (Università di Orléans) e il gruppo di Christine Mottet (CINaM/CNRS, Marsiglia).
Referenza: J. Pirart, A. Front, D. Rapetti, C. Andreazza-Vignolle, P. Andreazza, C. Mottet & R. Ferrando, Nature Communications 10, 1982 (2019)
L'articolo è open access, scaricabile a https://www.nature.com/articles/s41467-019-09841-3
Transmission Electron Microscopy image of a an AgPt nanoparticle of about 2.5 nm showing the L11 ordered phase, with altrenating planes of Pt (bright lines) and of Ag (dark lines).
Immagine al microsopio elettronico a trasmissione di una nanoparticella di AgPt di circa 2.5 nm. La nanoparticella mostra la fase ordinata L11 con piani alternati di Pt (in bianco) e di Ag (in grigio).