Mekanisme Pembentukan Superlattice Nanopartikel Terkemas Padat Tersusun Baik yang Diendapkan dari Fase Gas pada Permukaan Bebas Template

Hasil dan Diskusi

Analisis Struktur Film Nanopartikel

Gambar 2a menunjukkan gambar TEM susunan nanopartikel Fe yang disiapkan dengan mendepositkan berkas nanopartikel secara vertikal pada permukaan film karbon amorf dengan laju pengendapan 0,1 Å s ⁻¹ . Waktu deposisi adalah 5 menit. Array nanopartikel terdiri dari domain monolayer 2D yang dikemas padat dengan urutan lebih dari skala 100–200 nm. Gambar TEM perbesaran tinggi dari domain monolayer bebas cacat yang tertata dengan baik ditunjukkan pada Gambar. 2b. Biasanya, monolayer nanopartikel mungkin mengandung beberapa cacat, seperti distorsi kisi, dislokasi, kekosongan, atau rongga, serta variasi ukuran nanopartikel. Ukuran nanopartikel rata-rata adalah 6,1 ± 1,6 nm, sebagaimana ditentukan menggunakan minimal 300 nanopartikel dalam susunan (File tambahan 1:Gbr. S1). Dispersi ukuran secara signifikan lebih besar dari pada superlattice rakitan sendiri dari nanopartikel tiol-pasif [40, 41]. Gambar mikroskop elektron transmisi resolusi tinggi (HRTEM) yang diberikan pada Gambar 2d menunjukkan bahwa nanopartikel Fe individu terutama kristal tunggal dengan bentuk bola. Mereka secara acak berorientasi pada permukaan substrat. Sebelum pengamatan, nanopartikel telah terpapar udara untuk waktu yang lama sehingga permukaannya cukup teroksidasi, seperti yang dapat dibedakan pada gambar HRTEM. Keberadaan lapisan oksidasi pada permukaan nanopartikel dapat dikonfirmasi lebih lanjut dengan EDX dan XPS. Seperti yang ditunjukkan pada File tambahan 1:Gambar. S2, elemen O selalu diamati bersama dengan nanopartikel Fe dalam gambar pemetaan elemen EDX. Pengukuran XPS juga menunjukkan bukti oksidasi nanopartikel Fe. Seperti yang ditunjukkan pada File tambahan 1:Gambar. S3, baik oksida logam Fe dan Fe dapat dibedakan dari data fotoemisi Fe 2p tingkat inti. Setelah spesimen nanopartikel dibersihkan dengan sputtering ion Ar, puncak XPS sesuai dengan 2p tingkat inti Fe murni sangat meningkat, menunjukkan bahwa oksida Fe hanya ada pada permukaan partikel nano. Oleh karena itu, susunan nanopartikel dapat dianggap sebagai kemasan kompak dari inti/kulit nanopartikel yang berhubungan erat. Inti logam kristal dipisahkan satu sama lain dengan cangkang oksida amorf. Cangkang oksida bertindak sebagai lapisan pasivasi yang mencegah oksidasi lebih lanjut dari nanopartikel Fe. Jarak rata-rata tepi-ke-tepi yang memisahkan nanopartikel yang selaras dalam kisi yang rapat diukur pada 1,7 ± 0,6 nm. Sejalan dengan itu, ketebalan cangkang oksida amorf rata-rata sekitar 0,85 nm. Perlu dicatat bahwa cangkang oksida terbentuk setelah proses pengendapan selesai. Karena deposisi nanopartikel dilakukan di bawah kondisi vakum tinggi, perakitan sendiri terjadi pada nanopartikel logam murni, daripada nanopartikel teroksidasi permukaan. Cangkang oksida amorf tidak berperan dalam organisasi nanopartikel.

a Gambar TEM perbesaran rendah dari susunan nanopartikel Fe yang diendapkan pada kisi TEM yang ditutupi oleh film karbon amorf, dengan laju pengendapan 0,1 Å s ⁻¹ . Domain monolayer 2D yang padat dengan pesanan panjang dapat diidentifikasi. b Gambar TEM pembesaran tinggi dari superlattice 2D yang tersusun rapat dari nanopartikel Fe. c FFT sesuai dengan array nanopartikel di (a ). d Gambar HTREM menunjukkan gambar kisi dari partikel nano Fe individu

Transformasi Fourier cepat (FFT) dari lapisan tunggal padat ditunjukkan pada Gambar. 2c. Bintik-bintik yang terdefinisi dengan baik diatur dalam segi enam ditampilkan, membuktikan kisi nanopartikel padat yang dipesan dalam jarak jauh. Namun, hanya satu segi enam yang terkait dengan urutan pertama yang dapat dibedakan, yang menunjukkan bahwa skala domain lapisan tunggal yang dipesan terbatas.

Menyesuaikan Morfologi Perakitan dengan Kondisi Deposisi Nanopartikel

Kami telah menemukan bahwa laju deposisi nanopartikel memainkan peran yang pasti dalam pembentukan lapisan tunggal yang tersusun rapat. Pada Gambar. 3a–c, gambar TEM dari susunan nanopartikel Fe disiapkan dengan laju deposisi mulai dari 0,3 hingga 0,7 Å s ⁻¹ ditampilkan. FFT dari setiap gambar ditampilkan sebagai sisipan. Waktu deposisi setiap spesimen dikontrol sedemikian rupa sehingga cakupan nanopartikel konstan (yaitu, massa deposisi total) pada substrat dipertahankan. Di setiap gambar, ukuran dan distribusi nanopartikel rata-rata (File tambahan 1:Gbr. S1) hampir identik. (Diameter rata-rata diukur masing-masing menjadi 6,0 ± 1,4 nm, 6,1 ± 1,3 nm, dan 6,1 ± 1,7 nm). Dari Gambar. 2a dan 3a–c, kita dapat menemukan bahwa dengan peningkatan laju deposisi, skala jangkauan domain monolayer yang dipesan menjadi semakin kecil. Kami menganalisis gambar TEM dengan menghitung jumlah partikel nano yang terkandung dalam setiap domain lapisan tunggal. Ukuran domain monolayer dapat dibandingkan secara kuantitatif dengan jumlah nanopartikel yang dikandungnya. Histogram dari jumlah nanopartikel yang dihitung ditunjukkan pada Gambar. 3d. Untuk menjaga statistik yang masuk akal, selusin gambar TEM dianalisis untuk setiap tingkat deposisi. Maksimum distribusi cenderung jumlah nanopartikel yang lebih kecil dengan peningkatan laju deposisi. Jumlah nanopartikel rata-rata yang terkandung dalam domain lapisan tunggal individu menurun dari 77 pada laju pengendapan 0,1 Å s ⁻¹ hingga 27 dengan laju pengendapan 0,7 Å s ⁻¹ . Sementara itu, bintik-bintik yang ada pada pola FFT semakin menyebar. Dengan tingkat pengendapan 0,7 Å s ⁻¹ , hanya cincin difus tanpa simetri heksagonal yang dapat dilihat pada pola FFT. Nanopartikel dalam gambar TEM menampilkan distribusi acak secara keseluruhan.

Gambar TEM dari susunan nanopartikel Fe dengan laju deposisi yang berbeda:a 0,3 Å s ⁻¹ , b 0,5 Å s ⁻¹ , c 0,7 Å s ⁻¹ . Sisipan menunjukkan transformasi Fourier cepat dari setiap distribusi spasial. d Histogram nomor nanopartikel yang terkandung dalam domain monolayer individu dalam array nanopartikel disimpan dengan tingkat deposisi yang berbeda. Jumlah nanopartikel rata-rata dalam domain lapisan tunggal individu dihitung hingga 77, 55, 39, dan 27 untuk laju pengendapan 0,1 Å s ⁻¹ , 0,3 Å s ⁻¹ , 0,5 Å s ⁻¹ , dan 0,7 Å s ⁻¹ , masing-masing. e Fungsi distribusi radial dari susunan nanopartikel Fe dengan laju deposisi yang berbeda

Pada Gambar. 3e, fungsi distribusi radial (RDF) yang dihitung dari gambar TEM ditampilkan. Untuk susunan nanopartikel yang terbentuk pada 0,1 Å s ⁻¹ dan 0,3 Å s ⁻¹ laju deposisi, kurva RDF menampilkan puncak pertama dan kedua yang tajam dan jelas, sesuai dengan tetangga terdekat dan kedua terdekat dengan interval partikel-partikel rata-rata 8 nm dan 17 nm, dan puncak ketiga yang dapat dibedakan sesuai dengan tetangga ketiga dengan interval rata-rata 24 nm, yang menunjukkan bahwa susunan partikel nano tertata dengan baik dengan periodisitas superlattice. Untuk susunan nanopartikel yang terbentuk pada 0,5 Å s ⁻¹ laju deposisi, puncak kedua dalam kurva RDF menjadi jauh berkurang dan puncak ketiga benar-benar tidak dapat dibedakan, menunjukkan organisasi yang menurun dan periodisitas kisi yang berkurang. Dengan tingkat pengendapan 0,7 Å s ⁻¹ , array nanopartikel hanya menampilkan puncak pertama yang lemah dalam kurva RDF, yang sangat mencerminkan hilangnya periodisitas kisi dan keteraturan jarak pendek. Jelas bahwa laju deposisi yang rendah merupakan parameter penting yang mendominasi formasi lapisan tunggal yang tertata dengan baik.

Kami juga telah menemukan struktur susunan nanopartikel berkorelasi dengan fitur permukaan substrat. Pola perakitan yang berbeda diperoleh dengan substrat yang berbeda. Gambar 4 menunjukkan gambar TEM dari susunan nanopartikel Fe yang diendapkan pada film Formvar. Pengendapan dilakukan dengan laju pengendapan 0,1 Å s ⁻¹ . Meskipun parameter operasi dari sumber klaster dan massa pengendapan identik dengan yang digunakan untuk sampel yang ditunjukkan pada Gambar. 2, morfologi yang tersusun rapat tidak dapat diamati lagi. Distribusi nanopartikel di permukaan benar-benar acak. Tidak ada bukti organisasi yang dapat diamati. Di beberapa daerah, koalesensi homogen dari nanopartikel membentuk partikel yang lebih besar. Diketahui bahwa mobilitas nanopartikel yang mendarat dengan lembut pada permukaan padat sangat bergantung pada sifat permukaan [33], terutama keadaan cacat dan kemampuan mengikatnya dengan endapan. Telah ditunjukkan bahwa nanopartikel logam memiliki mobilitas tinggi pada permukaan bahan karbon [36, 37]. Telah ditunjukkan bahwa nanopartikel logam yang diendapkan pada energi rendah dapat berdifusi melintasi permukaan grafit secara bebas dan cenderung beragregasi. Pada high oriented pyrolytic graphite (HOPG), yang memiliki permukaan atomik halus, nanopartikel logam mampu berdifusi dengan mobilitas tinggi dan terperangkap oleh cacat permukaan. Pada cakupan rendah, sebagian besar nanopartikel yang terdeposit menghiasi tepi anak tangga dan cacat titik pada teras. Pada cakupan yang lebih tinggi, difusi dan agregasi nanopartikel pada permukaan karbon menyebabkan struktur pulau bercabang besar atau morfologi kemasan acak, tergantung pada kepadatan cacat [42]. Juga diamati bahwa difusi dan koalesensi nanopartikel logam pada permukaan karbon amorf dapat menginduksi gradien ukuran partikel dari gradien cakupan nanopartikel [39]. Sebaliknya, tidak ada agregasi difusi dari nanopartikel logam yang diamati pada permukaan film Formvar [43]. Meskipun jumlah kepadatan nanopartikel meningkat secara signifikan, mereka sebagian besar tetap terisolasi satu sama lain dan sedikit koagulasi di antara partikel yang berdekatan dapat diamati. Sebaliknya, nanopartikel sebagian besar disematkan di tempat mereka disimpan. Sulit bagi mereka untuk berdifusi dan beragregasi pada substrat. Penggabungan terjadi secara lokal sebagai proses fusi di bawah tumbukan partikel-partikel dalam proses pengendapan. Hasil ini menunjukkan bahwa mobilitas tertentu diperlukan setelah nanopartikel diendapkan di permukaan untuk membentuk lapisan tunggal yang padat.

Gambar TEM susunan nanopartikel Fe yang diendapkan pada film Formvar dengan laju pengendapan 0,1Å∙s ⁻¹

Untuk memahami mekanisme pembentukan monolayer nanopartikel padat dalam deposisi cluster fase gas, kita harus mempertimbangkan persaingan antara laju difusi nanopartikel dan kecepatan pengisian nanopartikel yang diendapkan pada permukaan substrat, yang bergantung pada tingkat pengendapan. Ini mirip dengan situasi yang terjadi dalam proses organisasi spontan yang terjadi pada antarmuka cairan/substrat untuk membentuk susunan 2D periodik dari nanopartikel yang dienkapsulasi tiolat pada penguapan pelarut dari tetesan larutan koloid yang mengendap pada substrat. Sebelumnya, percobaan [44, 45] menunjukkan bahwa ketika tetesan larutan nanopartikel diendapkan ke substrat dan dikeringkan segera, agregat nanopartikel amorf dengan sedikit keseragaman dan simetri terbentuk. Saat tetesan dikeringkan lebih dan lebih lambat, peningkatan keseragaman diamati dan akhirnya superlattice nanopartikel yang dikemas rapat terbentuk. Dengan laju penguapan pelarut yang lambat, nanopartikel mendapat manfaat dari lebih banyak waktu untuk berdifusi pada substrat dan menyesuaikan situs mereka yang melekat pada rakitan nanopartikel, sehingga meningkatkan tingkat pemesanan yang lebih tinggi. Demikian pula, nanopartikel yang diendapkan pada substrat karbon dari fase gas dapat berdifusi pada permukaan bebas dengan mobilitas tinggi. Jika laju kedatangan nanopartikel ke permukaan terlalu tinggi, pergerakan nanopartikel di permukaan akan saling dibatasi, dan area bebas yang tersedia untuk setiap nanopartikel akan segera habis. Nanopartikel tidak dapat menyesuaikan posisinya di permukaan, menghasilkan agregat yang dikemas secara acak. Selain itu, jika koefisien lengket antara nanopartikel tetap tinggi, agregat fraktal densitas rendah terbentuk [36, 38]. Namun, dengan laju deposisi ringan, waktu kedatangan nanopartikel dikendalikan sedemikian rupa sehingga nanopartikel memiliki cukup waktu untuk berdifusi pada permukaan bebas dan menemukan situs kisi keseimbangan pada struktur yang sedang tumbuh. Akibatnya, monolayer yang tersusun rapat terbentuk. Karena fluks nanopartikel yang ditambahkan ke permukaan meningkat dengan meningkatkan laju deposisi, laju kedatangan melebihi mobilitas permukaan nanopartikel dan pembentukan agregat tidak teratur yang tidak homogen terjadi.

Mobilitas permukaan nanopartikel tergantung pada interaksi antara nanopartikel dan permukaan. Pada permukaan bahan organik, nanopartikel logam sebagian besar disematkan di tempat pengendapannya. Meskipun mereka memiliki mobilitas tinggi pada permukaan substrat karbon yang sempurna, difusi mereka mungkin juga dibatasi oleh hambatan difusi partikel di permukaan, seperti cacat. Jika energi panas partikel nano lebih rendah dibandingkan dengan energi ikatnya, partikel tersebut mungkin tertahan pada hambatan difusi. Dimungkinkan untuk meningkatkan panjang difusi nanopartikel dengan meningkatkan energi migrasi lateral ketika mereka mendarat di permukaan. Kami mencoba untuk meningkatkan energi migrasi lateral nanopartikel dengan meningkatkan momentum mereka di sepanjang permukaan ketika mereka berdampak pada substrat. Hal ini dicapai dengan mendepositkan nanopartikel dengan insiden sekilas relatif terhadap permukaan substrat. Energi migrasi lateral nanopartikel meningkat karena meningkatnya momentum mereka di sepanjang permukaan ketika mereka berdampak pada substrat. Umumnya, energi kinetik awal nanopartikel yang dihasilkan dari sumber cluster rata-rata beberapa eV. Sekilas, sebagian energi kinetik berpindah ke energi migrasi partikel nano di permukaan. Hal ini akan meningkatkan kemampuan nanopartikel untuk melepaskan diri dari hambatan difusi di mana mereka ditangkap, sehingga dapat meningkatkan panjang migrasi nanopartikel. Pada Gambar. 5a, gambar TEM dari susunan nanopartikel Fe yang disiapkan dengan sudut datang sekilas 45° ditampilkan. Tingkat pengendapan yang setara adalah 0,1 Å s ⁻¹ . Dibandingkan dengan array nanopartikel yang disiapkan dengan parameter deposisi yang sama di bawah kejadian normal (Gbr. 2a), kami menemukan skala jangkauan domain lapisan tunggal yang dipesan meningkat secara signifikan, dan bintik-bintik FFT yang diatur secara heksagonal menjadi lebih tajam, lebih jelas, dan lebih tersebar. Dari kurva RDF yang ditunjukkan pada Gbr. 5b, kita dapat melihat puncak terdekat kedua secara khusus ditingkatkan dan dipertajam. Terutama, puncak tetangga ketiga, yang tidak jelas dalam kasus sampel yang diendapkan secara normal, menjadi tajam dan jelas sekarang, menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam panjang organisasi dan periodisitas kisi. Oleh karena itu, ini menunjukkan cara sederhana untuk meningkatkan panjang difusi nanopartikel untuk mewujudkan lapisan tunggal yang dipesan dengan skala yang lebih besar.

a Gambar TEM dari susunan nanopartikel Fe diendapkan dengan sudut pandang 45 °. Inset menunjukkan FFT dari gambar. b Perbandingan RDF dari susunan nanopartikel Fe yang diendapkan dengan kejadian normal dan kejadian sekilas 45°

Perlu dicatat bahwa keseimbangan antara laju difusi dan waktu kedatangan nanopartikel di permukaan bukan satu-satunya kondisi yang cukup untuk pembentukan monolayer nanopartikel yang dipesan. Pengurutan didorong oleh gaya tarik menarik antar partikel. Tidak seperti dalam kasus superlattice rakitan sendiri dari nanopartikel thiolate-encapsulated, di mana kontribusi utama untuk interaksi berasal dari molekul surfaktan, yang menghasilkan struktur lunak [41], dalam penelitian ini, itu adalah van der Waals yang menarik. gaya antara nanopartikel tetangga yang mendominasi formasi susunan nanopartikel terurut, yang menghasilkan struktur keras yang kaku (File tambahan 1:Catatan 1). Dalam monolayer padat 2D, sebuah nanopartikel jatuh di situs kesetimbangan karena menerima interaksi tarik-menarik maksimum dari tetangga terdekat yang identik. Dengan waktu yang cukup lama untuk difusi bebas, nanopartikel individu cukup dapat memodifikasi posisinya untuk menemukan posisi kisi kesetimbangan. Tantangan datang dari Fe yang merupakan bahan feromagnetik. Interaksi magnetik dipolar antara nanopartikel magnetik meningkat dengan volume partikel dan menentang pemesanan jarak jauh 2D. Studi sebelumnya menunjukkan bahwa nanopartikel Co yang lebih besar dari 16 nm cenderung membentuk rantai satu dimensi dan berbagai struktur linier [46]. Oleh karena itu, dalam kasus ini, interaksi magnetik tidak berperan dalam perakitan sendiri dari monolayer 2D yang padat dari nanopartikel Fe. Faktanya, pengukuran magnetisasi pada deposit nanopartikel Fe tidak menunjukkan loop histeresis feromagnetik dan sisa magnetisasi di sekitar suhu kamar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6a, yang menunjukkan bahwa nanopartikel Fe berada dalam keadaan superparamagnetik. Lebih mungkin bahwa interaksi van der Waals yang menarik atau interaksi dipolar yang muncul dari polarisasi mendominasi perakitan sendiri dari lapisan-lapisan padat 2D yang dipesan. Faktanya, kita juga dapat memperoleh lapisan tunggal yang tersusun rapat dari nanopartikel bahan nonmagnetik. Nanopartikel TiN dihasilkan di sumber cluster agregasi gas dan diendapkan pada karbon amorf dengan kondisi deposisi yang serupa. Dari gambar TEM yang ditunjukkan pada Gambar. 6b, kita dapat melihat sebagian besar nanopartikel TiN terlibat dalam sejumlah lapisan tunggal terurut dengan struktur superlattice 2D yang padat. Mirip dengan kasus nanopartikel Fe, superlattice nanopartikel TiN dapat menyebar pada skala ratusan nm.

a Loop histeresis yang diukur pada 300 K array nanopartikel Fe rakitan 2D yang padat, menunjukkan bahwa nanopartikel berada dalam keadaan superparamagnetik. b Gambar TEM dari susunan nanopartikel TiN yang diendapkan pada kisi TEM yang ditutupi oleh film karbon amorf, menunjukkan bahwa susunan nanopartikel terdiri dari domain lapisan tunggal 2D yang tersusun rapat

Berdasarkan pembahasan di atas, proses pembentukan superlattice nanopartikel dalam fase gas deposisi nanopartikel dapat diringkas sebagai berikut:Pada awal deposisi, nanopartikel lebih disukai terjebak pada cacat permukaan selama migrasi mereka pada permukaan substrat. Mereka bermain sebagai 'inti' dan agregat acak berkembang dengan menambahkan nanopartikel yang kemudian disimpan selama migrasi mereka di permukaan substrat. Setelah nanopartikel ditambahkan ke agregat, energi kinetiknya masih memungkinkan mereka untuk mengubah posisinya secara lokal dalam agregat dan menemukan lokasi kisi keseimbangan pada struktur yang sedang tumbuh. Nanopartikel jatuh pada lokasi kesetimbangan karena energi interaksi minimum lokal antara nanopartikel dan tetangga terdekat yang identik tercapai. Akibatnya, struktur superlattice nanopartikel padat 2D terbentuk. Namun, energi kinetik nanopartikel tidak cukup untuk memungkinkan mereka melompat keluar minimum lokal untuk menjelajahi minimum global. Dalam hal ini, susunan nanopartikel terurut dengan bentuk tidak beraturan biasanya diamati.

Regarding the size of the ordered densely packed 2D monolayer structures that can be achieved with the gas-phase cluster deposition, we show in Fig. 7 a TEM image of Fe nanoparticle film with a coverage approaching 100% (i.e., a complete monolayer). By controlling the deposition mass, the densely packed 2D monolayer structure spreads over the whole substrate surface covered by the deposition spot (at least at the centimeter scale). The monodispersed nanoparticles show a perfect homogeneous distribution in the wide range. Only a few several tens of nanometer-sized voids distribute in a very low density. The FFT of the monolayer (inset in Fig. 7) shows two rings of hexagonally arranged spots, related to the first and second orders, attesting to a well-defined hexagonal network ordered over a sufficiently long range. Even though the large-scale assembling structure contains domains of ~ 100 nm in size, with a number of packing arrays or orientations of the same structure, it is difficult to find any well-defined boundaries between the ordered domains. This result demonstrates the gas-phase cluster deposition may provide an efficient way for the fabrication of well-defined patterned superstructures assembled from nanoparticle building blocks on a sufficiently large scale.

TEM image of Fe nanoparticle film with nanoparticle coverage approaching 100%. The deposition is performed at an equivalent deposition rate of 0.1 Å s ⁻¹ with a 45° glance incidence. The boundaries between the ordered monolayer domains are hardly identified. The inset shows the FFT of the nanoparticle assembling structures

Conclusion

We have demonstrated a simple, fast, and convenient approach to the fabrication of ordered densely packed 2D self-assembled monolayer structures of Fe nanoparticles on the template-free surface such as amorphous carbon film by performing gas-phase cluster deposition with finely controlled deposition rate and deposition time. This approach has allowed us to prepare 2D superlattice domains composed of well-defined hexagonal nanoparticles networks ordered over lateral dimensions of 100–200 nm. We have carried out a series of cluster deposition experiments by carefully varying the nanoparticle deposition dynamics, such as the flux, the lateral migration energy, as well as the migration ability of nanoparticles on the surface. The experimental evidence indicates that the 2D self-assembled monolayer structures are formed by the balance between the diffusion rate of the nanoparticles and their filling speed on the surface, which is dependent on the deposition rate. Meanwhile, the attractive interactions between the nanoparticles drive the ordering in the densely packed arrays. Such a mechanism has also allowed us to deposit ordered densely packed self-assembled monolayer structures of nonmagnetic materials, such as TiN. By controlling the total deposition mass, the densely packed 2D monolayer domains can spread homogeneously over the whole substrate surface covered by the deposition spot. We believe that this method will provide an alternative to the solution chemistry-based method that has been commonly used for the fabrication of periodic 2D arrays of thiolate-encapsulated nanoparticles from spontaneous organization.

Availability of Data and Materials

The datasets used and/or analyzed during the current study are available from the corresponding author on reasonable request.

Abbreviations

TEM:

Transmission electron microscope

EDX:

Energy-dispersive X-ray spectroscopy

XPS:

X-ray photoelectron spectroscopy

HRTEM:

High-resolution transmission electron microscopy

FFT:

Fast Fourier transform

RDFs:

Radial distribution functions