物理学对单个原子的研究一直非常困难，因为它非常小，直径在0.1-0.4纳米不等，而在气相中，移动速度可达400米/秒，比音速还快，这使得对作用中的原子进行直接成像非常困难，是现代物理学的重大挑战之一。

诺丁汉大学化学学院的研究团队利用富勒烯笼将氪原子驱赶到了碳纳米管中，由于空间狭窄，氪原子只能沿着纳米管道在一条线上移动，互相拥挤中被迫减速。作者之一的EPSRC国家研究机构SuperSTEM的主任Quentin Ramasse说:“通过将电子束聚焦到比原子尺寸小得多的直径，我们能够扫描整个纳米试管并记录其中单个原子的光谱，即使这些原子正在移动。这给了我们一个一维气体的光谱图，证实了原子是离域的，填充了所有可用的空间，就像正常气体一样”。该团队计划使用电子显微镜对一维系统中的温控相变和化学反应进行成像，以解开这种异常物质状态的秘密。论文发表在ACS Nano上。

参考来源：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c07853

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