开发了一种中子照相机，它以 1/1 万亿分之一秒的快门速度捕捉原子的动态扰动：Karapaia

观察原子快速运动的技术 在用于可持续能源的材料中，生物有时表现得好像在“跳舞”。这些材料的反应和变化是不可预测和令人惊讶的。然而，很难研究这种动态扰动。导致它们的原子簇非常小且无序，以至于它们会随着时间而变化。除此之外，还有一种不是由原子运动引起的“静电紊乱”。虽然这不是增强材料性能的功能，但传统相机无法区分动态和静态湍流。 Photo by iStock 使用1皮秒超高速快门观察带有中子的原子位置，由美国布鲁克海文国家实验室和法国勃艮第大学等研究团队开发的中子相机甚至可以捕捉到差异。可以。 《自然材料》（2023年2月20日）介绍的“可变快门PDF（对分布函数）”与普通相机的不同之处在于，它使用中子来观察原子的位置。快门速度为 1 皮秒。那是万亿分之一秒。 “只有新开发的可变快门 PDF 才能看到材料的这一方面，”布鲁克海文国家实验室的 Simon Billinge 教授说。这是一种全新的观察复杂性的方式，这种复杂性引起了复杂材料的特性，并且可以清楚地区分运动和非运动的原子。如果快门速度慢，原子结构就会模糊。 1 皮秒的超高速快门可以清晰捕捉它/图片来源：Credit: Jill Hemman / ORNL, U.S. Dept. of Energy 澄清原子“运动”的机制 在这项研究中，可变快门 PDF 用于发现单碲化锗 (GeTe) 的原子对称性被打破。 GeTe是一种重要的热电材料，可将废热转化为电能（或用电制冷）。这是历史上第一次观察到原子的运动和速度。 ‖从这些可变快门PDF的观察结果来看，GeTe等可能会出现局部波动。提出了一种新的机制理论。据说了解这种原子舞会导致更好材料的发现。研究团队未来的主题是让这项技术更容易使用，并将其应用到各种具有动态湍流的系统中。如果未来对相机进行进一步的改进，可以预期它将成为一种标准的观察方法，用于检查原子力学起着重要作用的各种材料，例如电池电极中使用的锂和水的分解通过阳光。这就是我所说的。参考资料：快门速度为万亿分之一秒的新型“相机”透视原子的动态无序/作者：hiroching/编辑：/ parumo