原子运动的开创性可视化

近年来，一组领先的电子显微镜和催化研究人员一直致力于确定化学过程中纳米颗粒催化剂中原子的三维排列。他们的工作将实验测量与数学建模相结合。结果是一种新方法，即使它们正在振动和移动，也可以识别和定位纳米颗粒中的单个原子。

到目前为止，纳米粒子中的原子在观察过程中一直被认为是静态的。但研究人员对 3D 原子尺度图像的分析表明，最初的期望是不够的。相反，研究人员使用一种新的分析方法揭示了原子的动态行为。

在他们的工作中，研究人员选择使用一种众所周知的催化纳米颗粒材料，即二硫化钼。由于该材料的原子结构众所周知，它为解释研究小组使用劳伦斯伯克利国家实验室独特的 TEAM 0.5电子显微镜编译的 3D 原子分辨率图像提供了良好的基础，该显微镜提供了世界上最高的皮米级分辨率.

新方法在著名的科学杂志《自然通讯》上进行了描述和发表。

新模型确保原子识别

数学模型可以识别纳米粒子中的单个原子，即使它们正在移动。该模型测量图像中原子的强度和宽度。

“到目前为止，由于原子振荡引起的模糊，确定我们观察到的原子一直具有挑战性。然而，通过考虑振荡，我们可以更准确地识别，例如，单个硫或钼原子的位置， ” DTU 物理学的 Stig Helveg 教授说，他是研究小组的成员。

新模型还可以校正电子显微镜中高能电子照射引起的振荡形式的纳米粒子的变化。因此，可以逐个原子地关注隐藏在图像中的化学信息——这是研究的本质。

下一步是测量功能

研究人员希望新的开创性模型能被他们领域内的其他研究人员使用。该模型还将为 Stig Helveg 在 DTU VISION 的新基础研究中心提供基础。

在这里，重点将通过将原子分辨图像与纳米颗粒催化性能的测量相结合来进一步进行。所产生的知识将有助于开发用于催化过程的纳米粒子，作为向可持续能源过渡的一部分。

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