实时观察晶体变化：新材料开发的得力助手

近日，美国纽约大学的研究人员开发了一项名为“晶莹剔透法”的创新技术，旨在帮助科学家们以前所未有的方式窥视晶体结构。这项技术结合了透明粒子、显微镜和激光技术，使科学家能够观察到构成晶体的每个单元，并据此创建出动态三维模型。相关研究成果已于3日在《自然·材料》杂志上发表。

晶体是由原子、离子或分子按照一定规律排列而成的固体物质，其内部结构决定了晶体的性质和功能。因此，深入研究晶体结构对于材料学和物质科学等领域具有重要意义。然而，传统的晶体研究方法往往需要借助复杂的科学仪器，难以实现实时观察。

为了解决这一问题，纽约大学的研究人员将目光投向了胶体粒子组成的晶体。这些粒子直径通常在一微米左右，相较于原子更大，因此更容易在显微镜下观察。研究人员首先创建了透明的胶体颗粒，并添加了染料分子作为标记，以便在显微镜下用荧光区分每个颗粒。

为了进一步揭示晶体内部结构，研究人员采用了共聚焦显微镜成像技术。这种技术利用激光束扫描材料，从染料分子中产生特定的荧光。通过这种方法，科学家们不仅能够揭示晶体的每个二维平面，还能将这些平面堆叠起来，构建出三维数字模型，并精确确定每个粒子的位置。这些模型可以旋转、切片和拆解，从而揭示晶体内部任何潜在缺陷。

在静态晶体的研究中，研究人员利用“晶莹剔透法”观察了晶体孪生现象。此外，这项技术还允许科学家在晶体变化时对其进行可视化。例如，当晶体熔化时会发生什么？粒子会重新排列吗？缺陷会移动吗？在一项实验中，研究人员熔化了一种具有矿物盐氯化铯结构的晶体。他们发现，缺陷是稳定的，并未如预期那样四处移动。获取更多有价值信息 访问：https://byteclicks.com

为了验证静态和动态晶体的实验结果，研究人员使用计算机模拟来创建具有相同特征的晶体，并证实这一方法可准确捕捉晶体内部情况。这一突破性技术有望为构建更优质的晶体和开发与光相互作用的光子材料铺平道路。

“晶莹剔透法”作为一种创新的晶体研究方法，具有实时观察、高分辨率和高灵敏度等优点。这项技术的成功应用将为材料科学、物质科学等领域带来深远影响，推动晶体研究的进一步发展。从宝石到食盐，晶体研究的重要性不言而喻，而“晶莹剔透法”将为这一领域带来新的机遇和挑战。