Plasmons have facilitated diverse analytical applications due to the boosting signal detectability by hot spots. In practical applications, it is crucial to fabricate straightforward, large-scale, and reproducible plasmonic substrates. Dewetting treatment, via applying direct thermal annealing of metal films, has been used as a straightforward method in the fabrication of such plasmonic nanostructures. However, tailoring the evolution of the dewetting process of metal films poses considerable experimental complexities, mainly due to nanoscale structure formation. Here, we use grazing-incidence small- and wide-angle X-ray scattering for the in situ investigation of the high-power impulse magnetron sputter deposition of Ag on self-assembled Au nanoparticle arrays at low-temperature dewetting conditions. This approach allows us to examine both the direct formation of binary Au/Ag nanostructure and the consequential impact of the dewetting process on the spatial arrangement of the bimetallic nanoparticles. It is observed that the dewetting at 100 °C is sufficient to favor the establishment of a homogenized structural configuration of bimetallic nanostructures, which is beneficial for localized surface plasmon resonances (LSPRs). The fabricated metal nanostructures show potential application for the surface-enhanced Raman scattering (SERS) detection of rhodamine 6G molecules. As SERS platform, bimetallic nanostructures formed with dewetting conditions turn out to be superior to those without dewetting conditions. The method in this work is envisioned as a facile strategy for the fabrication of plasmonic nanostructures.

Electrode materials for application in lithium‐ion batteries are commonly probed by X‐ray diffraction (XRD) to investigate their crystalline structure. Grazing incidence wide‐angle X‐ray scattering (GIWAXS) is an extension to XRD since in‐plane structures are also accessible. Additionally, with grazing incidence small‐angle X‐ray scattering (GISAXS), morphological information on the nanoscale can be revealed. In this work, the nanostructure of battery electrodes, which consist of lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) as active material, carbon black (CB) as conducting agent, and the polymeric binders polyvinylidenefluoride (PVDF) and poly((trifluoromethane) sulfonimide lithium styrene) (PSTFSILi) is studied by performing GISAXS and GIWAXS. The chemical nature of the binder is tuned by blending PVDF and PSTFSILi. Specifically, a series of LiFePO 4 electrodes with polymer blends of the common, non‐conducting PVDF and the single‐ion conducting PSTFSILi with different weight ratios as binders is investigated to understand the influence of the binder on the structure of the electrode in detail. Scanning electron microscopy (SEM) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) complement these studies to correlate the morphology and structure with the electrochemical behavior. It is found that LiFePO 4 crystallites do not exhibit any preferred orientation with respect to the substrate, irrespective of the binder composition, but their size depends on the binder composition.

Reduced-dimensional perovskites (RDPs) have advanced the development of perovskite solar cells (PSCs) due to their tunable energy landscape, structure, and orientation. Thus, we aim for an increase in the understanding of structure-photophysical properties of Dion-Jacobson (DJ) and Ruddlesden-Popper (RP) RDPs with different dimensionalities. Our findings reveal that RP RDPs with lower dimensionality exhibits a dominant n=2 phase, preferential out-of-plane orientation, and longer charge carrier lifetime compared with DJ RDPs, as evidenced by X-ray scattering technique and transient absorption spectroscopy. In addition, we unveil the film growth of respective RDPs by in-situ X-ray scattering, showing the stoichiometry-determined phase growth. The formation of lower-n phases in RP RDPs with higher dimensionality is thermodynamically favored, while those phases are likely in the form of “intermediate phase”, which bridge the 3d-like and lower-n phases in DJ RDPs. DJ RDPs with higher dimensionality demonstrate comparable phase purity, giving rise to more sufficient energy transfer and longer charge carrier lifetime. As such, DJ-based PSCs (n=4) demonstrate better device stability under ISOS-I-L conditions compared to RP-based PSCs. Leveraging these structural and photophysical insights, our work paves the way for dictating the utilization of RDPs in 3D PSCs and the fabrication of quasi-2D solar cells.

Poly(ethylene oxide) (PEO)-based composite electrolytes (PCEs) are considered as promising candidates for next-generation lithium-metal batteries (LMBs) due to their high safety, easy fabrication, and good electrochemical stability. Here, we utilize