Morphology control of PBA core-shell nanoparticles and the TEM observation of Nano-hetero surfaces

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05272
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Tokyo City University (2023); Nihon University (2020-2022)
• Principal Investigator: Itoi Miho 東京都市大学, 理工学部, 教授 (40422448)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小松 徳太郎 日本大学, 医学部, 准教授 (50280938) ; 小林 夏野 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (60424090)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ナノ粒子 / 光誘起相転移 / 構造解析 / 圧力下構造解析

Outline of Final Research Achievements

To understand the physical properties and material functions of Prussian Blue Analogue (PBA) core-shell nanoparticles, we examined the particle size effect of CoFe-PBA, which forms the core of the core-shell nanoparticles and exhibits a charge transfer coupled spin transition (CTCST) with a significant volume change. This investigation focused on structure, physical properties, and the effects of applied pressure. Additionally, the adhesion surfaces of different PBAs in the core-shell nanoparticles were directly observed using electron microscopy to study the effects of internal pressure and strain caused by lattice mismatch at the interfaces where PBAs are bonded.

Free Research Field

固体物性

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

PBAは比較的低コストで容易に合成ができ、用いる金属イオンの組み合わせによって様々な物性を示すために、幅広い分野での用途が期待されている材料である。一方で、PBAは金属や酸化物に比べ柔らかく、結晶水含有に関連してランダムな格子欠陥が入りやすい特徴がある。今回我々が調査した粒径サイズ効果、圧力効果および局所構造に関する研究成果は、機能材料としてPBAのロバスト性を構造面から評価できる点で有用である。今後もPBAの構造物性に関するデータを蓄積する必要がある。