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27.01.2021 | Metals & Corrosion | Ausgabe 13/2021

Journal of Materials Science 13/2021

Electron irradiation effects on Ag nanoparticles

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 13/2021
Autoren:
Bárbara Konrad, Zacarias E. Fabrim, Mariana M. Timm, Paulo F. P. Fichtner
Wichtige Hinweise
Handling Editor: N. Ravishankar.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

In situ electron irradiation effects on shape and size of plate-like Ag nanoparticles (NPs) embedded in silicon nitride self-standing \(\approx\) 70-nm-thick membranes are investigated as a function of the beam energy (120, 160 and 200 keV) and fluence using a conventional transmission electron microscope. The irradiations are performed at room temperature and cause a rapid spheroidization of the initially observed plate-like structures. Preferential sputtering of N and Si atoms exposes the resulting Ag NPs to the vacuum. At this point the sputtering of the Ag atoms causes a size decrease at distinct rates depending on the NP size and on the beam energy. This is modeled considering the influence of a size-dependent surface binding of the Ag atoms on the sputtering process. The results are compared with literature models for size-dependent cohesive energy. Our experiments discloses a new way to modify sizes and shapes and test for the size-dependent properties of thermally unstable nanoscopic objects.

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