电子束曝光水晶细节氢原子

新算法由捷克和法国研究人员允许3 d电子衍射模式来揭示纳米晶体结构的单个的氢原子的位置。研究人员认为其应用范围可以从研究制药催化和超越。

x射线晶体学,x射线的衍射模式通过一个示例用于推断出原子位置,晶体结构分析的支柱了100年。然而,当x射线只有弱相互作用,获得一个足够强的信号将细节像氢原子常常是不可能的,即使大单晶。一个替代方法是电子晶体学,电子德布罗意波代替x射线。具有讽刺意味的是,这里的问题是,交互强:鉴于研究者可以安全地假设x射线光子通过晶体衍射只有一次的旅程,一个电子可能衍射多次通过纳米晶体。这是更复杂的和更多的计算,”解释道LukašPalatinus在布拉格捷克科学院。

2015年,Palatinus和他的同事们提出和验证计算机算法重建纳米晶体结构从3 d电子衍射模式使用所谓的动力衍射理论,它允许多个衍射事件。现在他们改进算法来重建一个分子的势能景观很好地将单个氢原子。他们展示了他们的模型的价值通过研究两种结构,制药和无机骨架材料,有限公司_1.13艾尔₂P₄O_20.H_11.74。

第一个例子——一种对乙酰氨基酚(扑热息痛)尤其重要,因为质子位置影响药品的能力形成氢键,因此能够改变溶解度和活动。然而,有机化合物可以很容易地受到电子束。我们不仅限于radiation-hard氧化物和金属合金,但我们可以去柔和,有时更有趣的材料,“Palatinus说。研究人员目前正在努力扩展技术更复杂的晶体,使其更具用户友好性。“我们想做的事任何人都可以采取和使用,“团队成员说菲利普Boullay在法国的科学。

小东邹瑞典斯德哥尔摩大学的印象。'我一直在地里干活很长一段时间,我总是想,和相信,和希望(氢原子的位置在纳米晶体)将电子晶体学的力量,”她说。林恩McCusker瑞士苏黎世联邦理工学院同意:“这种动态优化是我们所需的电子衍射使这个跳转到x射线衍射的状态,”她说。“发现氢原子只是一个指标,他们可以看到更多比他们能够使用。她说还有很多要做一个有用的技术。”有很多技术开发为x射线或多或少做,但这不是做电子。