Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2021
Идентификатор DOI: 10.21883/FTT.2021.09.51312.19H
Ключевые слова: magnetic core-shall nanoparticles, interface Fe3O4/Au, three layers structure Fe3O4/Ti/Au, магнитные наночастицы ядро-оболочка, граница раздела магнетит-золото, трехслойная структура магнетит-титан-золото
Аннотация: Проведены исследования природы образования химической связи на границе раздела магнетит/золото. В рамках DFT-GGA-расчетов исследованы геометрическая структура, электронные и магнитные свойства плоских слоев, состоящих из магнетита Fe3O4 и золота. Установлено, что удельная энергия и параметр смачивания границы раздела магнетит-золото отрицательны, что и приводит к островковому росту небольших частиц Au на поверхности Fe3O4. Рассмотрена роль промежуточного тонкого слоя титана между магнетитом и золотом. Удельная энергия и параметр смачивания границ магнетит-титан (для тонких слоев Ti) и магнетит-титан-золото положительны. Высказано предположение, что промежуточный тонкий слой титана на границе между поверхностью наночастицы магнетита и слоем золота позволит получать наночастицы магнетита, покрытые сплошным золотым покрытием. In this paper a short review of experimental and theoretical recent researches of magnetic core-shell nanoparticles with noble metals shell is given. Magnetic nanoparticles of Fe3O4 coated with a gold shell are in demand in many biomedical applications. However, there are practically no good nanoparticles completely and uniformly coated with gold. In this paper, we investigated the formation of a chemical bond at the magnetite/gold interface. In the framework of DFT-GGA calculations, the geometric structure, electronic and magnetic properties of flat layers consisting of Fe3O4 magnetite, titanium, and gold are studied. It is established that the specific energy and wetting parameters of the magnetite-gold interface are negative, while these values of the magnetite-titanium (for thin Ti layers) and magnetite-titanium-gold boundaries are positive. This allows us to hope that an intermediate thin layer of titanium at the boundary between the surface of the magnetite nanoparticle and the gold layer will stabilize this three-layer structure and allow obtaining magnetite nanoparticles coated with a solid gold coating.
Журнал: Физика твердого тела
Выпуск журнала: Т. 63, № 9
Номера страниц: 1367-1371
ISSN журнала: 03673294
Место издания: Санкт-Петербург
Издатель: Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук