Interplay between core and shell in a RbCoFe@RbNiCo Prussian blue analogue spin transition heterostructure
Interplay between core and shell in a RbCoFe@RbNiCo Prussian blue analogue spin transition heterostructure
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RbCoFe@RbNiCo 普鲁士蓝类似自旋跃迁异质结构中核与壳之间的相互作用
DOI：
10.1039/d1tc01514a
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发表时间：
2021
影响因子：
6.4
通讯作者：
Talham, Daniel R.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
He, Wanhong;Cain, John M.;Meisel, Mark W.;Talham, Daniel R.
制备了一系列核壳结构的异质结材料，这些异质结材料由自旋转变普鲁士蓝类似物RbaCob[Fe（CN）6]c·mH 2 O（RbCoFe-PBA）作为核，不同厚度的KjNik[Co（CN）6]l·nH 2 O（KNiCo-PBA）作为壳，并研究了核在热和光诱导相变下的相变.同步辐射粉末衍射和SQUID磁测量表明RbCoFe-PBA核中的电荷转移耦合自旋跃迁（CTCST）的位间协同性降低，而晶格收缩的程度相对于未涂覆的颗粒减小。从RbCoFe-PBA核的光致高自旋（HS）态到低自旋（LS）基态的等温弛豫测量表明，当加入KNiCo-PBA壳层时，HS到LS跃迁的能垒显著降低，壳层越厚，能垒越小. RbCoFe-PBA@KNiCo-PBA系列是独特的，因为在高自旋RbCoFe-PBA核颗粒上生长的KNiCo-PBA的晶格参数相对于其平衡晶格参数扩展。结果，晶格失配在自旋跃迁期间被缓解。在CTCST过程中的核和壳的结构微观应变的分析揭示了不同的机制，异质结构容纳的应变。
A series of core–shell heterostructures consisting of the spin transition Prussian blue analogue RbaCob[Fe(CN)6]c·mH2O (RbCoFe–PBA) as core with different shell thicknesses of KjNik[Co(CN)6]l·nH2O (KNiCo-PBA) has been prepared and studied as the cores undergo both thermal and light-induced phase changes. Synchrotron powder diffraction and SQUID magnetometry indicate the intersite cooperativity of the charge transfer coupled spin transition (CTCST) in the RbCoFe–PBA core decreases while the extent of lattice contraction is reduced relative to the uncoated particles. Isothermal relaxation measurements from the photo-induced high-spin (HS) state to the low-spin (LS) ground state of the RbCoFe–PBA core show that the energy barrier of the HS to LS transition dramatically decreases when adding the KNiCo-PBA shells, becoming smaller when the shell is thicker. The RbCoFe–PBA@KNiCo-PBA series is unique because the lattice parameter of KNiCo-PBA grown on the high-spin RbCoFe–PBA core particle is expanded relative to its equilibrium lattice parameter. As a result, the lattice mismatch is relieved during the spin transition. Analysis of the structural microstrain in both core and shell during the CTCST process reveals the different mechanisms by which the heterostructure accommodates the strain.
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