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Hybrid tungsten-carbon 2D nanostructures via in-situ gasification of carbon substrates driven by ebeam irradiation of WO2.9 microparticles

  • Since the TEM has the capacity to observe the atomic structure of materials, in-situ TEM synthesis methods are uniquely suited to advance our fundamental understanding of the bottom-up dynamics that drive the formation of nanostructures. E-beam induced fragmentation (potentially identified as a manifestation of Coulomb explosion) and electron stimulated desorption (ESD) are phenomena that have received attention because they trigger chemical and physical reactions that can lead to the production of various nanostructures. Here we report a simple TEM protocol implemented on WO2.9 microparticles supported on thin amorphous carbon substrates. The method produces various nanostructures such as WC nanoparticles, WC supported films and others. Nevertheless, we focus on the gradual graphitization and gasification of the C substrate as it interacts with the material expelled from the WO2.9 microparticles. The progressive gasification transforms the substrate from amorphous C down to hybridSince the TEM has the capacity to observe the atomic structure of materials, in-situ TEM synthesis methods are uniquely suited to advance our fundamental understanding of the bottom-up dynamics that drive the formation of nanostructures. E-beam induced fragmentation (potentially identified as a manifestation of Coulomb explosion) and electron stimulated desorption (ESD) are phenomena that have received attention because they trigger chemical and physical reactions that can lead to the production of various nanostructures. Here we report a simple TEM protocol implemented on WO2.9 microparticles supported on thin amorphous carbon substrates. The method produces various nanostructures such as WC nanoparticles, WC supported films and others. Nevertheless, we focus on the gradual graphitization and gasification of the C substrate as it interacts with the material expelled from the WO2.9 microparticles. The progressive gasification transforms the substrate from amorphous C down to hybrid graphitic nanoribbons incorporating W nanoparticles. We think these observations open interesting possibilities for the synthesis of 2D nanomaterials in the TEM.zeige mehrzeige weniger

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  • Gonzalez-Martinez_2023_Nanotechnology_10.1088_1361-6528_acf584.pdf
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Autor*innen:I. Gonzalez-MartinezORCiD, Kristina WeinelORCiD, W. Feng, Leonardo Agudo JacomeORCiD, T. GemmingORCiD, B. Büchner
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Nanotechnology
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation
Verlag:IOP Publishing
Jahrgang/Band:34
Ausgabe/Heft:49
Aufsatznummer:495602
Erste Seite:1
Letzte Seite:15
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Coulomb explosion; Nanoribbons; Transmission electron microscope (TEM); Tungsten carbide; in-situ synthesis
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
DOI:10.1088/1361-6528/acf584
ISSN:0957-4484
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:13.09.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:13.09.2023
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