M. Inazu, Y. Akada, T. Imaoka, Y. Hayashi, C. Takashima, H. Nakai, K. Yamamoto
Nature Commun. 2022, 13, 2968.
従来の化学は、化学反応によって熱力学的に安定で分離可能な化合物（分子や固体）を得ることを目指して発展してきた。しかし、計算化学の最近の発展により、その場で形成される原子や分子の動的な集合と解離の研究の重要性が増している。本研究では、元素同定を伴う原子分解能で、不安定な二量体および三量体の形成および解離の動態を直接可視化する。多くの同種および異種金属二量体のビデオ記録は、Zコントラスト原理に基づく元素同定と組み合わせた走査透過型電子顕微鏡（STEM）を使用して行われる。AuAg、AgCu、およびAuAgCuなどの存在確率が低い短命な分子でさえ、低電子線量での原子の動きを識別することによって直接可視化される。
Dynamic hetero-metallic bondings visualized by sequential atom imaging
Traditionally, chemistry has been developed to obtain thermodynamically stable and isolable compounds such as molecules and solids by chemical reactions. However, recent developments in computational chemistry have placed increased importance on studying the dynamic assembly and disassembly of atoms and molecules formed in situ. This study directly visualizes the formation and dissociation dynamics of labile dimers and trimers at atomic resolution with elemental identification. The video recordings of many homo- and hetero-metallic dimers are carried out by combining scanning transmission electron microscopy (STEM) with elemental identification based on the Z-contrast principle. Even short-lived molecules with low probability of existence such as AuAg, AgCu, and AuAgCu are directly visualized as a result of identifying moving atoms at low electron doses.
