看到原子

在纳米通道的生命是快速的，只是得到更快的知识在纳米级的基本机制-其中的过程是由一个舞蹈的粒子，如原子和离子的一个米的大小十亿分之一。

推进纳米级的理解，一个团队的中国研究人员已经开发了一种可视化技术的基础上原位透射电子显微镜（透射电镜），提供了新的和强大的功能。它直接关联的原子尺度结构的物理和化学性质。

研究人员解释他们的发现是，这周在应用物理快报上的技术设备的下一代设计制造的重要，从AIP出版。这项工作具有潜在的应用范围从智能窗的基于电致变色技术，改变颜色当一个电场施加到一个窗口的表面，在响应电压改变其不透明度，新的设备管理能源，信息和环境。

薛东百研究员，博士，凝聚态物理与物理研究所北京国家实验室，中国科学院院士，以及协同创新中心量子物质，领导一个团队，同时与国际量子材料中心，北京大学物理学院。

“目前，能源，信息和环境应用的新设备的原子机制是一个重要的问题，”白说。物理和化学现象中的原子过程的实时成像是原位透射电镜技术的任务。我们的研究的一个目标是要了解可用的设备从原子尺度的基本原则，另一个是探索革命性的设备的基础上的原位透射电子显微镜成像的原子过程。

在诺贝尔奖得主的电子束技术中，一种电子束代替传统显微镜中使用的光束，通过一种正在研究的金属试样传播。由于电子的较小的波长，透射电子显微镜技术为研究人员提供了更高的分辨率，所以他们可以看到更多的细节，比光显微镜是可能的。

白强调，结构和属性之间的关系是材料科学的根本利益。然而，调查这种关系的一个约束是，结构表征和属性测量通常是单独进行的，通过常规的方法，特别是对纳米材料。他们的小说结合了这些步骤。

“在过去的15年里，我们的工作一直专注于在原位透射电子显微镜（透射电镜）技术的建设和应用，所以在纳米级的各种物理刺激，包括电子和光学，已被研究内部透射电镜，”白说。

特别是，该团队专注于一个最广泛使用的电化学材料，氧化钨，其生产和一个关键的相变。使用他们的简化的透射电镜技术在一个电化学电池，他们的微观，动态观察显示实时详细的机制，涉及的电化学氧化钨纳米线的形成和演变，在工业上有许多应用。

他们的调查最有趣的方面之一是探测的离子电迁移过程和他们的诱导动态结构转变。他们发现，这些都是密切相关的电化学性能，并获得洞察到广阔的潜力，在原位的透射电镜成像调查。

“小说的性质和重要的科学问题可以揭示的原位透射电镜成像，例如，电驱动的氧化还原过程，在锂离子电池的锂原子操作的职业网站，并在机电反应细胞的传质，都可以从中受益的原位透射电镜成像，”白说。

他们的下一步，研究人员正在扩大在原位的透射电子显微镜的原子尺度成像技术相结合，它与超快光谱。有了这个扩展，在空间和时间的高分辨率成像将是可能的。