Natuurkundigen aan de Universiteit van York, werken met onderzoekers van de Universiteit van Birmingham en Genua, hebben nieuwe technologie ontwikkeld om atomaire trillingen in kleine deeltjes te bestuderen, het onthullen van een nauwkeuriger beeld van de structuur van atomaire clusters waar oppervlakte-atomen intensiever trillen dan interne atomen.

Met behulp van nieuwe computertechnologie op basis van speelautomaten, wetenschappers konden een combinatie van moleculaire dynamica en kwantummechanica-berekeningen gebruiken om de elektronenmicroscopie van gouddeeltjes te simuleren. Door de atomaire vibratie van individuele atomen in dergelijke clusters realistisch te modelleren, externe atomen op het oppervlak van de structuur kunnen worden 'gezien' om meer te trillen dan interne atomen. Het onderzoek is gepubliceerd in het laatste nummer van Fysieke beoordelingsbrieven .

Momenteel, Met elektronenmicroscopie kunnen wetenschappers alleen de gemiddelde positie van atomen in een driedimensionale structuur schatten. Deze nieuwe techniek betekent dat, Voor de eerste keer, het verschil in individuele atomaire beweging kan ook worden overwogen, waardoor nauwkeurigere metingen van de positie en trillingen van een atoom in kleine deeltjesstructuren mogelijk zijn.

Deze nieuwe ontwikkeling maakt de weg vrij voor een nieuw gebied van dynamisch onderzoek naar de positie-afhankelijkheid van atomaire trillingen in kleine deeltjes, en zal waarschijnlijk ook de katalytische studie van deeltjes ten goede komen. Richard Aveyard, Postdoctoraal onderzoeksmedewerker bij de afdeling Natuurkunde in York, zei:"Ons werk benadrukt de waardevolle bijdrage die computationele simulaties kunnen hebben op het gebied van elektronenmicroscopie:hoe meer details we in onze simulaties kunnen stoppen, hoe meer details we uit experimenten kunnen halen."

Professor Jun Yuan, van de afdeling Natuurkunde van York, toegevoegd:"Ons werk kan de numerieke discrepanties in de bestaande experimentele gegevens al verklaren. We denken dat het ook zal leiden tot nieuwe experimenten die zich richten op de dynamische eigenschappen van de atomen op nanostructuren, waardoor we de bijdrage kunnen begrijpen van de voorheen weinig onderzochte dynamische structuurstudies van atomaire clusters, naar de fysische eigenschappen zoals katalytische relativiteiten."