通讯作者：Glen M. Hocky, Stefano Sacanna

通讯单位：纽约大学

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分子晶体的结构是用散射技术来识别的，因为人的肉眼看不到它们的内部。微米大小的胶体粒子能够用光学显微镜实时观察结晶，但在实际中仍然受到缺乏“X射线视觉”的阻碍。

本研究开发了一种通过光学显微镜实时观察胶体晶体化过程的系统。研究团队利用了与水折射率匹配的荧光标记胶体粒子，在水溶液中形成离子晶体，并通过粒径比和盐浓度控制其结构。通过原位共焦显微镜技术，能够区分粒子的三维（3D）坐标，并通过与已知原子排列的模拟散射模式比较来识别晶体结构。此外，研究还观察了晶体缺陷的运动和晶体熔化过程，揭示了晶体孪晶的起源。

图文导读

总结展望

本研究开发了一种新型平台，能够在水溶液中以单粒子精度生成和内部分析二元离子胶体晶体。通过精确控制粒子大小比例和盐浓度，研究者能够观察到晶体缺陷的运动和晶体熔化过程，为理解晶体成核和生长机制提供了新的视角。

此外，该研究还提高了粒子追踪的精度，尤其是在密集堆积系统中，有助于推动胶体晶体材料的优化设计和发现。

文献信息

标题：Enabling three-dimensional real-space analysis of ionic colloidal crystallization

期刊：Nature Materials DOI：10.1038/s41563-024-01917-w