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Laser generation of iron-doped silver nanotruffles with magnetic and plasmonic properties

Nano Research 2015年第12期8卷 4007-4023页

作者： Vincenzo Amendola Stefano Scaramuzza Stefano Agnoli Gaetano Granozzi Moreno Meneghetti Giulio Campo Valentina Bonanni Francesco Pineider Claudio Sangregorio paolo ghigna Stefano Polizzi Piero Riello Stefania Fiameni Luca Nodari Department of Chemical Sciences Universita di Padova Padova 1-35131 Italy Department of Chemistry University of Florence & INSTM Florence 1-50019 Italy ICCOM-CNR Sesto Fiorentino Florence 1-50019 Italy Department of Chemistry Universitta di Pavia Pavia 1-27100 Italy Department of Molecular Sciences and Nanosystems Universita Ca' Foscari Venezia and INSTM UdR Venezia Venezia-Mestre 1-30172 Italy CNR - IENI Padova 1-35127 Italy

A frontier topic in nanotechnology is the realization of multifunctional nanoparticles （NPs） via the appropriate combination of different elements of the periodic table. The coexistence of Fe and Ag in the same nanostructure, for instance, is interesting for nanophotonics, nanomedicine, and catalysis. However, alloying of Fe and Ag is inhibited for thermodynamic reasons. Here, we describe the synthesis of Fe-doped Ag NPs via laser ablation in liquid solution, bypassing thermodynamics constraints. These NPs have an innovative structure consisting of a scaffold of face-centered cubic metal Ag alternating with disordered Ag-Fe alloy domains, all arranged in a truffle-like morphology. The Fe-Ag NPs exhibit the plasmonic properties of Ag and the magnetic response of Fe-containing phases, and the surface of the Fe-Ag NPs can be functionalized in one step with thiolated molecules. Taking advantage of the multiple properties of Fe-Ag NPs, the magnetophoretic amplification of plasmonic properties is demonstrated with proof-of-concept surface-enhanced Raman scattering and photothermal heating experiments. The synthetic approach is of general applicability and virtually permits the preparation of a large variety of multi-element NPs in one step.

关键词： silver nanotruffles iron nanoparticles laser ablation laser ablation synthesis in solution(LASiS) nanoalloys

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