开创性的原子运动可视化实现

领先的电子显微镜和催化的一个研究小组近年来一直致力于确定三维原子在纳米催化剂在化学过程的安排。他们的工作将实验测量结果与数学模型相结合。

结果是一个新的方法可以识别和定位单个原子的纳米颗粒,即使他们是振动和移动。

直到现在,原子在纳米粒子将静态观测期间。但研究人员分析三维量子图像表明,最初的期望是不够的。相反,研究人员发现一个动态行为的原子使用一种新的分析方法。

在他们的工作中,研究者选择使用一个著名的催化纳米材料,即二硫化钼。因为材料的原子结构是众所周知的,它提供了一个好的基础口译研究小组的3 d图像atomic-resolved编译使用独特的团队0.5电子显微镜在劳伦斯伯克利国家实验室,提供picometre-scale分辨率最高的世界。

新模型可以确保原子的识别

数学模型可以识别单个原子在纳米颗粒,即使他们移动。模型测量的是原子的强度和宽度的图像。

“我们正在观察直到现在,确定哪些原子一直挑战由于模糊由原子的振动引起的。然而,通过保理的振荡,我们可以更准确地识别,例如,个人硫、钼原子的位置,”斯迪格Helveg教授说,物理系统,研究小组的一部分。

新模型还可以正确改变纳米粒子的振荡的形式产生的高能电子在电子显微镜的照明。它将因此可以集中在化学信息隐藏在图片原子的原子,这是研究的本质。

下一步是测量功能

研究人员希望,新的突破性模式由其他研究人员会发现使用在他们的领域。模型还将提供一个基础的工作斯蒂格Helveg的新导航系统基础研究中心的愿景。

这里,重点将会超越一步通过结合atomic-resolved图像与测量纳米颗粒的催化性能。产生的知识将有助于纳米颗粒催化过程的发展过渡到可持续能源的一部分。

参考:陈F-R,范戴克D, Kisielowski C,汉森LP,巴顿B, Helveg美国探测原子动力学兴奋Co-Mo-S 3 D纳米晶体。Nat Commun。2021;12 (1):1 - 9。doi:10.1038 / s41467 - 021 - 24857 - 4

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