金色原子的簇形成特殊的金字塔形状 - 第一次显着的结构成像

时间：2022-01-15 12:58:04来源：

由几个原子组成的簇倾向于是球形的。它们通常在中央原子周围的原子壳中组织。这是许多元素的情况，但不是金！实验和先进的计算表明，二十金原子的独立簇采用金字塔形状。它们具有由十个整齐排列的原子组成的三角形接地平面，其中六个和三个原子的额外三角形，由单个原子突出[参见p的P，其中二十橙色与理论和实验结构进行了比较的型号]。

现在使用扫描隧道显微镜首次成像出色的四面体结构。这种高科技显微镜可以可视化单个原子。它在极低的温度下操作（低于零269度），并使用电流的量子隧穿通过簇通过簇并进入支撑件。量子隧道是一种过程，其中电流在两个导线之间流动，而不会与它们之间的任何物理接触。

将20个橙子模型与理论和实验结构进行比较。

研究人员在复杂的真空室设置中使用强烈的等离子体，以溅射金原子的宏观金。“溅射原子的一部分以几十个原子的小颗粒生长在一起，由于与水分子的缩合与液滴相当的过程，”本文主要作者Zhe Li表示，目前正在进行中哈尔滨工业大学，深圳。“我们选择了一个由恰好二十个金原子组成的簇。我们将这些物种与其中一个三角形刻面落在覆盖着非常薄的厨房盐（NaCl）的基板上，精确三个原子层厚。“

该研究还揭示了小金金字塔的特殊电子结构。类似于贵族气体或芳族分子，簇仅具有完全填充的电子轨道，这使得它们比具有一个或多个原子的簇的反应更少。

众所周知，金簇从少数到几十个原子的范围内，具有显着的性质。

新发现有助于科学家评估这些簇的催化和光学性能，这与设计基于簇的催化剂和光学装置相关。最近的群集应用包括燃料电池和碳捕获中的利用率。

参考：“揭开了AU20集群的支持AU20集群的原子结构，成熟行为和电子结构”，Hsin-yi Tiffany Chen，Koen Schouteden，Thomas Picot，Ting-We Liao，Aleksandr Seliverstov，Chris Van Haesendonck，Gianfranco Pacchioni，Ewald Jansensens和彼得莱文，2020年1月3日，科学推进.DOI：
10.1126 / sciadv.aay4289.