大阪大学 无花果
一个
金纳米间隙电极中的隧穿-电子附着-气体过程
学分:大阪大学 提高我们对单个原子和分子如何参与化学反应的理解，对于新技术的发展至关重要
然而，迄今为止，在类似于感兴趣的工业过程的条件下，还不可能在金属表面上成像原子动力学
现在，大阪大学的研究人员已经使用原位环境透射电子显微镜来观察真实生活环境中的渐进原子动力学
这一重大成就对量子点(发光二极管、太阳能电池和医学成像中使用的荧光材料)和用于提高工业过程效率的纳米催化剂等材料具有重要意义
他们的发现发表在Angewandte Chemie国际版上
许多纳米粒子催化剂和纳米器件依赖于电子刺激(如强光)引发的原子从一种状态向另一种状态的迁移
试图理解这些过程的实验通常是在不复制时标或与实际应用相关的大气成分的条件下进行的
例如，许多表面实验如传统的透射电子显微镜是在真空下进行的，因此限制了这些发现的适用性
在这项最新的研究中，研究人员报告了一种原位环境透射电子显微镜技术，该技术允许在强电场中金属表面的原子动力学变化在环境条件下随时间直接可视化
特别是，随着反应的进行，跟踪由氧原子氧化金电极引起的物理变化
该研究的主要作者麻生太郎解释说:“我们在金电极之间的一个非常小的间隙中施加电场，通过极快的电子隧道效应激活了大气中的氧气分子。”
“这反过来导致金电极表面的渐进变化——通常被认为是不活跃的——我们能够清晰地捕捉到图像
" 这是第一次报道在环境条件下，金属表面在静电场的渐进原子变化的直接可视化，被称为隧穿-电子-附着-气体过程
“我们希望我们研究的金电极系统和我们的环境透射电子显微镜方法能为材料科学研究人员提供新的视角，”该研究的主要作者麻生太郎解释说
“我们希望展示的隧穿-电子-附着-气体过程将导致纳米催化剂和量子纳米点的发展，并允许新纳米材料的定制合成
“这种纳米材料在显示、成像和化学生产方面有着深远的应用
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