Uma ilustração da extensão em que os átomos, em um pequeno aglomerado de átomos, vibrar. As esferas representam a amplitude de movimento dos átomos, em vez dos próprios átomos - as esferas foram exageradas em tamanho em 45 vezes para facilitar a visualização. Os átomos na superfície têm amplitudes de movimento maiores do que aqueles no meio do aglomerado.
Físicos da Universidade de York, trabalhando com pesquisadores da Universidade de Birmingham e Gênova, desenvolveram uma nova tecnologia para estudar a vibração atômica em pequenas partículas, revelando uma imagem mais precisa da estrutura dos aglomerados atômicos, onde os átomos da superfície vibram mais intensamente do que os átomos internos.
Usando a nova tecnologia de computador baseada em máquinas de jogos, os cientistas foram capazes de usar uma combinação de dinâmica molecular e cálculos de mecânica quântica para simular a microscopia eletrônica de partículas de ouro. Modelando a vibração atômica de átomos individuais em tais aglomerados de forma realista, átomos externos na superfície da estrutura podem ser "vistos" vibrando mais do que átomos internos. A pesquisa foi publicada na última edição da Cartas de revisão física .
Atualmente, a microscopia eletrônica permite apenas aos cientistas estimar a posição média dos átomos em uma estrutura tridimensional. Esta nova técnica significa que, pela primeira vez, a diferença no movimento atômico individual também pode ser considerada, permitindo medições mais precisas da posição e vibração de um átomo em estruturas de partículas pequenas.
Este novo desenvolvimento abre caminho para um novo campo de estudo dinâmico na dependência da posição da vibração atômica em pequenas partículas, e também pode beneficiar o estudo catalítico de partículas. Richard Aveyard, Pesquisador Associado de Pós-Doutorado no Departamento de Física de York, disse:"Nosso trabalho destaca a valiosa contribuição que as simulações computacionais podem ter no campo da microscopia eletrônica:quanto mais detalhes podemos colocar em nossas simulações, mais detalhes podemos extrair dos experimentos. "
Professor Jun Yuan, do Departamento de Física de York, acrescentou:"Nosso trabalho já pode explicar as discrepâncias numéricas nos dados experimentais existentes. Acreditamos que também levará a novos experimentos com foco nas propriedades dinâmicas dos átomos em nanoestruturas, permitindo-nos compreender a contribuição dos estudos de estrutura dinâmica de aglomerados atômicos, antes pouco investigados, para as propriedades físicas, como relatividades catalíticas. "
