Het bepalen van het type en de positie van gastcomponenten is moeilijk, omdat veel materialen gevoelig reageren op de stralingsemissies van elektronenmicroscopen.
Dankzij een nieuwe methode ontwikkeld door een team onder leiding van Daniel Knez en Ferdinand Hofer van het Instituut voor Elektronenmicroscopie en Nanoanalyse aan de Technische Universiteit van Graz (TU Graz) kan dit nu met minder straling en dus veel gemakkelijker. De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift Communications Materials.
"Het unieke van onze methode ligt in het feit dat we de driedimensionale verdeling van ionen in kristalkanalen of nanoporiën kunnen bepalen op basis van een enkel elektronenmicroscoopbeeld", zegt Daniel Knez.
De onderzoekers ontwikkelden hun methode tijdens het analyseren van de edelsteen aquamarijn. Tot nu toe was niet bekend waar precies het ijzer in het kristal zit dat de steen zijn blauwe kleur geeft.
Eén hypothese was dat individuele ijzeratomen in de poriën vastzitten en van daaruit dit effect creëren. Maar dit is nu weerlegd. In hun experimenten hebben de onderzoekers zonder enige twijfel vastgesteld dat er geen ijzer in de poriën zit, maar in plaats daarvan cesiumionen. De kleurverlenende ijzeratomen bevinden zich in de directe nabijheid van de cesiumionen, maar zijn geïntegreerd in de kolommen van het kristalrooster.