Structure and morphology of silver chiral nanoparticles by Bragg coherent X-ray diffraction imaging
- 주제어 (키워드) X-ray , BCDI , chiral nanoparticle
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김현정
- 발행년도 2025
- 학위수여년월 2025. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- 실제 URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000079592
- UCI I804:11029-000000079592
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록 (요약문)
Chiral nanoparticles have been invented as powerful platforms for functional nanoparticles in various fields such as plasmonics, chiral sensing, catalysis, and biotechnological applications. The usual chiral growth of inorganic nanostructure has relied on the chirality transfer from chiral biomolecules to metal surfaces that are only possible to gold. To extend to a broader platform of chiral growth, many growth methods including mold-based chiral nanoparticles are investigated. However, its three- dimensional morphology and internal strain distribution should be important to understand complete crystallographic information for the growth mechanism. In this study, we employ Bragg coherent diffraction imaging to measure the core-shell structure of mold-based silver chiral nanoparticles and expand the chiral growth of various inorganic nanoparticles. We identify three dimensional crystallographic planes and strain at the gaps. We find different crystallinity and growth depending on the gold core size and less strain at the chiral gap of the chiral nanoparticles by conventional growth. The results will give insights into the design of the new chiral nanoparticles for broadband functionality.
more초록 (요약문)
카이랄 나노입자는 plamonics, 카이랄 sensing, 촉매, 생명공학적 응용 등 다양한 분야에서 기능성 나노입자로 주목받고 있다. 일반적으로 무기 나노구조의 카이랄 성장은 카이랄 생체분자를 활용하여 금속 표면의 카이랄성을 성장시키는 방법을 사용해 왔는데 이는 금에만 가능했다. 이 문제점을 해결하기 위해 몰드 기반의 카이랄 나노입자 성장 방식을 포함한 다양한 성장 방법들이 연구되고 있다. 그러나. 성장 매커니즘에 대한 결정학적 정보를 이해하려면 3차원 형태의 이미징 기법의 적용과 내부 변형률 분포에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 브래그 결맞음 회절 이미징 (Bragg Coherent Diffraction Imaging) 기법을 적용하여 몰드 기반의 은 카이랄 나노입자의 코어-쉘 구조를 측정하고 다양한 무기 나노입자의 카이랄 성장 가능성을 확인했다. 우리는 카이랄 구조에서 생기는 갭 부분의 결정학적 면과 변형률을 식별하였고 금 코어의 크기에 따라 결정성이 달라지고 성장 정도가 달라지는 것을 확인하였다. 카이랄 구조에서 생기는 갭의 변형률은 기존 생체분자를 활용한 성장 방식으로 제작된 카이랄 나노입자보다 더 낮다는 것을 발견하였다. 이 결과는 광대역 기능성을 가진 새로운 카이랄 나노입자를 설계하는데 도움이 될 것이다.
more목차
1. Introduction 1
2. Theory
2.1 Coherent X-rays 5
2.2 Bragg coherent X-ray diffraction imaging (BCDI) 8
2.3 Phase retrieval algorithm 12
2.4 Coordination transformation 16
3. Experiment
3.1 Sample preparation 19
3.2 Coherent X-ray diffraction imaging 25
4. Results and Discussion
4.1 3D imaging reconstruction results 28
4.2 Surface miller index and kink density 32
4.3 Core size and 3D imaging results 35
4.4 Internal strain distribution of chiral Ag nanoparticle 41
5. Conclusions 43
6. References 45
