Una ilustración de la medida en que los átomos, en un pequeño grupo de átomos, vibrar. Las esferas representan el rango de movimiento de los átomos, en lugar de los átomos mismos, las esferas se han exagerado en tamaño 45 veces para facilitar la visualización. Los átomos de la superficie tienen rangos de movimiento más amplios que los del medio del cúmulo.
Físicos de la Universidad de York, trabajando con investigadores de la Universidad de Birmingham y Génova, han desarrollado una nueva tecnología para estudiar la vibración atómica en partículas pequeñas, revelando una imagen más precisa de la estructura de los cúmulos atómicos donde los átomos de la superficie vibran más intensamente que los átomos internos.
Utilizando nueva tecnología informática basada en máquinas de juego, Los científicos pudieron utilizar una combinación de cálculos de dinámica molecular y mecánica cuántica para simular la microscopía electrónica de partículas de oro. Modelando la vibración atómica de átomos individuales en tales grupos de manera realista, Se puede "ver" que los átomos externos en la superficie de la estructura vibran más que los átomos internos. La investigación se publica en el último número de Cartas de revisión física .
En la actualidad, La microscopía electrónica solo permite a los científicos estimar la posición promedio de los átomos en una estructura tridimensional. Esta nueva técnica significa que, por primera vez, también se puede considerar la diferencia en el movimiento atómico individual, permitiendo mediciones más precisas de la posición y vibración de un átomo en estructuras de partículas pequeñas.
Este nuevo desarrollo allana el camino para un nuevo campo de estudio dinámico en la dependencia de la posición de la vibración atómica en partículas pequeñas, y también es probable que beneficie el estudio catalítico de partículas.Richard Aveyard, Investigador asociado postdoctoral en el Departamento de Física de York, dijo:"Nuestro trabajo destaca la valiosa contribución que las simulaciones computacionales pueden tener en el campo de la microscopía electrónica:cuantos más detalles podamos poner en nuestras simulaciones, cuantos más detalles podamos extraer de los experimentos ".
Profesor Jun Yuan, del Departamento de Física de York, agregó:"Nuestro trabajo ya puede explicar las discrepancias numéricas en los datos experimentales existentes. Creemos que también generará nuevos experimentos centrados en las propiedades dinámicas de los átomos en las nanoestructuras, permitiéndonos comprender la contribución de los estudios de estructura dinámica de los conglomerados atómicos previamente poco probados, hacia las propiedades físicas como las relatividades catalíticas ".
