Evolutionsväg från järnpartikelfrön med tunna lager av amorf järnoxidbeläggning till hybridnanopartiklar som består av fasta Ag-nanodomäner och ihåliga Fe3O4-nanoskal. Transmissionselektronmikroskopi (TEM) bilder (falskt färgade) och motsvarande schematisk illustration (silver:gul, järnoxid:blå, järnkärna:svart) av hybridpartiklarna i olika steg längs reaktionen är markerade på kanten. TEM-bilden i mitten framhäver Ag-Fe3O4 hybridnanopartiklar där Ag och Fe3O4 är falskt färgade i orangegult och blått, respektive. TEM-analys gjordes vid Argonnes Electron Microscopy Center
En amorf-frömedierad strategi har utvecklats i Center for Nanoscale Materials Nanophotonics Group vid Argonne National Laboratory för att skapa bifunktionella nanopartiklar som består av silver- och järnoxidnanodomäner. Dessa hybridpartiklar uppvisar unika optiska egenskaper på grund av ytplasmonresonans från silver och superparamagnetiska svar från järnoxiden.
Multikomponent hybridnanopartiklar kan uppvisa flera funktioner för tillämpningar som är svåra (eller till och med omöjliga) att uppnå från enkomponents nanopartiklar. Till exempel, hybrid ädelmetall/järnoxidnanopartiklar uppvisar inte bara unika optiska egenskaper utan även magnetiska svar. Den storskaliga syntesen av sådana hybridnanopartiklar är en utmaning.
Nyckeln till framgång för den nya amorfa frömedierade strategin är beroende av den exakta bildningen av tunna amorfa beläggningar på frönanopartiklarna och stark gränsyta vidhäftning mellan de två komponenterna inom varje partikel. Sådana multifunktionella hybridnanopartiklar förväntas vara användbara i ytförstärkt Raman-spridning (SERS) för kemisk och biologisk avkänning, magnetisk/optisk dubbelmodal avbildning, och läkemedelstillförsel.
Samarbeten med forskare inom X-Ray Sciences Division och Electron Microscopy Center vid Argonne National Laboratory samt University of Illinois möjliggjorde detaljerad karaktärisering av materialen.
