Используя новые компьютерные технологии, основанные на игровых автоматах, ученые смогли использовать комбинацию расчетов молекулярной динамики и квантовой механики для моделирования электронной микроскопии частиц золота. Реалистично моделируя атомные колебания отдельных атомов в таких кластерах, можно увидеть, что внешние атомы на поверхности структуры колеблются сильнее, чем внутренние. Исследование опубликовано в последнем выпуске Physical Review Letters.
В настоящее время электронная микроскопия позволяет ученым оценивать только среднее положение атомов в трехмерной структуре. Этот новый метод означает, что впервые можно учитывать разницу в движении отдельных атомов, что позволяет более точно измерять положение и колебания атома в структурах малых частиц.
Эта новая разработка открывает путь к новой области динамических исследований позиционной зависимости атомной вибрации в малых частицах, а также, вероятно, принесет пользу каталитическому изучению частиц.Ричард Авеард, научный сотрудник постдокторского отдела физического факультета Йорка, сказал: «Наша работа подчеркивает ценный вклад, который компьютерное моделирование может внести в область электронной микроскопии: чем больше деталей мы сможем добавить в наши модели, тем больше деталей мы сможем выписка из экспериментов."
Профессор Джун Юань из Йоркского физического факультета добавил: «Наша работа уже может объяснить численные расхождения в существующих экспериментальных данных.
Мы полагаем, что это также вызовет новые эксперименты, сфокусированные на динамических свойствах атомов в наноструктурах, что позволит нам понять вклад ранее малоизученных исследований динамической структуры атомных кластеров в физические свойства, такие как каталитическая относительность."
Это исследование, финансируемое Советом по исследованиям в области инженерных и физических наук (EPSRC) и Европейским сотрудничеством в области науки и технологий (COST), является частью продолжающегося сотрудничества с Университетом Бирмингема и Университетом Генуи по изучению трехмерной структуры атомных кластеров. и наносплавы.