科学家们首次观察到铁铂纳米粒子中6569个铁原子和16627个铂原子的精确位置
新浪科技新闻 北京时间2月9日，据外国媒体报道，美国科学家最近在《自然》杂志上发表了最新的研究结果，称他们只使用扫描电子显微镜直径8.4在分析纳米粒子时，发现了2.3万多个原子的精确位置。研究人员说，这是科学家第一次观察到一个粒子中许多单个原子的精确位置。
劳伦斯伯克利国家实验室科学家彼备的研究团队-埃尔克斯和加州大学洛杉矶分校的科学家苗建伟。工作人员说，实验中观察到的颗粒由铁和铂组成，直径只有约8.4纳米(十亿分之一米)。为什么很多人关注小原子的位置？德国杜伊斯堡在相关会议上-迈克尔，埃森大学物理学家-法尔勒解释说：在纳米层面上，每个原子都可以清楚地看到。在铁铂纳米粒子中，只要改变几个铁和铂原子的相对位置，粒子属性就可能发生重大变化，如粒子对磁场的反应。
研究人员介绍了实验过程。在扫描电子显微镜下，一束电子束穿过物体表面，形成显微图像。研究人员甚至可以看到非常微妙的物质细节，如晶体和蛋白质分子。法尔勒说：现在有很多强大的技术来描述晶体的结构，但这些晶体必须是完美的晶体。通常，这种电子显微镜通常用于观察晶体或其他大分子。研究人员使用电子束照射样本，当电子从样本的原子上弹射时，他们会触摸探测器。研究人员判断电子的位置，然后了解晶体或分子中原子的分布。
埃尔克斯介绍说，问题在于所形成的图像是利用平均数据形成的，这需要对许多原子和分子进行观测才能得到。换句话说，研究人员所看到的图像只能了解原子的大概分布情况，而无法确定每一个原子的位置。铁铂纳米粒子是一种不规则晶体，常用的扫描方法对它们不起作用，因为其中的原子是以一种独特的甚至是轻微不规则的方式分布的。因此，埃尔克斯等人想到了一种使用电子显微镜的新方法，他们决定从不同的角度来观测这个铁铂粒子。
为了实现这一目标，研究人员改变了样本的准备方法。在实验中，样本不是按常规放置的，而是放置在一个特殊的底座上，可以旋转，使铁铂颗粒倾斜，每次扫描电子束后方向都会发生轻微变化。在其他方面，研究人员按照常规方法完成整个过程。这个小变化产生了良好的效果，不同的方向形成了不同的扫描图像。研究人员计算了这些图像，以获得纳米颗粒中6569个铁原子和16627个铂原子的准确位置。这个过程实际上是从不同的角度形成的3D模型的过程非常相似。法尔勒说，实验结果中原子位置的精度可以达到原子直径的十分之一。
研究人员认为，在未来获得如此准确的图像可能有助于材料科学家制造纳米尺寸应用结构，如硬盘驱动器。埃尔克斯说：所有的晶体都有缺点。如果它们的纳米粒子中有这些奇怪的缺点，我们现在可以清楚地看到它们并知道它们是如何相互影响的。了解每个原子之间的确切位置将有助于科学家预测晶体是如何产生的。埃尔克斯说，材料科学家必须提前假设晶体是以某种方式产生的，以指导下一个预测。如果他们能知道这些原子的确切位置，他们就能做出更准确的预测。（彬彬）
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