Forskere afslører ny teknologi for bedre at forstå små klynger af atomer

Fysikere ved University of York, arbejder med forskere ved University of Birmingham og Genova, har udviklet ny teknologi til at studere atomvibrationer i små partikler, afslører et mere præcist billede af strukturen af ​​atomklynger, hvor overfladeatomer vibrerer mere intensivt end indre atomer.

Brug af ny computerteknologi baseret på spillemaskiner, forskere var i stand til at bruge en kombination af molekylær dynamik og kvantemekaniske beregninger til at simulere elektronmikroskopi af guldpartikler. Ved realistisk at modellere atomvibrationen af ​​individuelle atomer i sådanne klynger, ydre atomer på strukturens overflade kan 'ses' at vibrere mere end indre atomer. Forskningen er offentliggjort i det seneste nummer af Fysisk gennemgangsbreve .

I øjeblikket, elektronmikroskopi tillader kun forskere at estimere atomernes gennemsnitlige position i en tredimensionel struktur. Denne nye teknik betyder, at for første gang, forskellen i individuel atombevægelse kan også overvejes, muliggør mere præcise målinger af et atoms position og vibrationer i små partikelstrukturer.

Denne nye udvikling baner vejen for et nyt felt af dynamisk undersøgelse af positionsafhængighed af atomvibrationer i små partikler, og vil sandsynligvis også gavne den katalytiske undersøgelse af partikler. Richard Aveyard, Postdoktoral forskningsassistent i Institut for Fysik i York, sagde:"Vores arbejde fremhæver det værdifulde bidrag, som beregningssimuleringer kan have inden for elektronmikroskopi:jo flere detaljer vi kan lægge i vores simuleringer, jo flere detaljer kan vi udtrække fra eksperimenter. "

Professor Jun Yuan, fra York's Department of Physics, tilføjede:"Vores arbejde kan allerede forklare de numeriske uoverensstemmelser i de eksisterende eksperimentelle data. Vi mener, at det også vil tilskynde til nye eksperimenter med fokus på atomernes dynamiske egenskaber ved nanostrukturer, giver os mulighed for at forstå bidraget fra de tidligere lidt sonderede dynamiske strukturundersøgelser af atomklynger, mod de fysiske egenskaber, såsom katalytiske relativiteter. "