国产扫描探针显微镜获得六角冰原子级分辨图

来源: 齐鲁壹点
2024-05-25 01:00:12

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  研究人员提供的一组对比图显示,同样是冰表面成像,一张棱角分明,可以清晰展示微观视界中的氢键;而另一张的边界相对模糊,难以分辨细节。“利用我们的国产设备,可以获得更加清晰的成 像。”江颖介绍,图中冰表面的五边形、八边形轮廓清晰,而进口设备的成像图较难区分其边数。

  据介绍,江颖团队长期致力于高分辨扫描探针显微镜的自主研发和应用,创新性地发展出了基于高阶静电力的qPlus扫描探针技术,此前已在国际上率先实现氢核成像。为了突破绝缘体成像难,团队此次开发了一种通用的一氧化碳分子修饰针尖技术,可对各种绝缘体表面实现稳定的原子级分辨成像,并得到比进口设备更高质量的数据。

  基于上述设备提供的原子级分辨率条件,团队对不同温度、气压的冰表面进行观察,发现了一种由六角和立方两种堆垛方式交替排列形成的结构。团队还发现在-153℃左右,这两种堆垛才会形成规则的三角晶格,处于真正的晶体状态。随着温度的升高,三角形晶格会越来越不规则,最后变成无序状态。也就是说早在0℃以下,甚至-100℃时冰已经开始融化。

  江颖表示,冰在大气中普遍存在,且对自然现象的发生起到关键作用,此次研究从微观层面回答了冰具有润滑特性、催化活性等科学问题。例如,冰对臭氧分解具有催化作用,可能是由于冰表面预融化时出现的缺陷态中存在可以发生催化反应的分子键。

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  2004年6月24日,中国国家博物馆、广州市旅游局、广州市文化局、广州市商业局主办的“美食配美器——中国历代饮食器具展”,在广州市西汉南越王墓博物馆展出。在多件贵重的展示品中,有前面提到的饺子。展览会的说明上写着:这是“最古老的饺子实物,从唐代的墓穴中出土”。小菅桂子看到这种饺子时,原来的“淡黄色”由于“已严重钙化,整体颜色发黑”(《信息时报》,2004年6月25日)。

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