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Dynamical investigation of tunable magnetism in Au@Ni-carbide nanocrystals by a combined soft and hard X-ray absorption spectroscopy

引用

Nano Research 2022年第5期15卷 4320-4326页

作者： Weifeng Huang Jianxin Kang Tingwen Chen Dawei Pang Lihua Wang Hang Wei Changchun Yang Dongfeng Zhang Lin Guo College of Chemistry and Chemical Engineering Inner Mongolia UniversityHohhot 010021China School of Electronic Engineering Jiujiang UniversityJiujiang 332005China School of Chemistry Beihang UniversityBeijing 100191China Institute of Microstructure and Property of Advanced Materials Beijing University of TechnologyBeijing 100124China

nickel based magnetic nanocrystals have been widely applied in magnetic and catalytic facilities.Tunable magnetic properties of nickel can be easily obtained via non-magnetic doping or phase transformation.However,phase transformation from face centered cubic(fcc)to hexagonal close packed(hcp)induced magnetism adjustment of Ni are always confused with nickel carbide(Ni_(3)C),due to the similar atomic structures of hcp-Ni and Ni3C.Here,we present series of Au@Ni-carbide magnetic materials achieved from the controlled carbonation of Au@Ni core-shell structures,whose magnetism is tunable by adjusting the amount of carbon in the Ni layer.Ex-situ hard X-ray absorption spectroscopy(XAS)at the metal K edge and soft XAS at both metal L edge and carbon K edge provide solid evidence for the carbonation process from fcc-Ni to Ni_(x)C,rather than phase transformation to hcp-Ni.Further investigation reveals that the magnetism of the hybrids is mainly contributed from the residual fcc-Ni.The result represents an accurate and effective way to distinguish hexagonal Ni_(3)C from hcp-Ni,and provides the pathway to control magnetism of Ni-based materials for applications.

关键词： X-ray absorption spectroscopy soft X-ray absorption spectroscopy carbide nickel carbonation process magnetism

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