論文の概要: Autonomous nanoparticle synthesis by design

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.13571v1
• Date: Mon, 19 May 2025 13:19:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-21 14:49:52.450288
• Title: Autonomous nanoparticle synthesis by design
• Title（参考訳）: 設計によるナノ粒子の自動合成
• Authors: Andy S. Anker, Jonas H. Jensen, Miguel Gonzalez-Duque, Rodrigo Moreno, Aleksandra Smolska, Mikkel Juelsholt, Vincent Hardion, Mads R. V. Jorgensen, Andres Faina, Jonathan Quinson, Kasper Stoy, Tejs Vegge,
• Abstract要約: 本稿では,原子スケール構造を特異的に合成する自律的手法を提案する。 提案手法は,実時間実験全散乱(TS)とペア分布関数(PDF)データとをマッチングして合成プロトコルを自動設計する。 我々はこの能力をシンクロトロンで実証し、2つの構造的に異なる金NPの合成に成功した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.63291717930695
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Controlled synthesis of materials with specified atomic structures underpins technological advances yet remains reliant on iterative, trial-and-error approaches. Nanoparticles (NPs), whose atomic arrangement dictates their emergent properties, are particularly challenging to synthesise due to numerous tunable parameters. Here, we introduce an autonomous approach explicitly targeting synthesis of atomic-scale structures. Our method autonomously designs synthesis protocols by matching real time experimental total scattering (TS) and pair distribution function (PDF) data to simulated target patterns, without requiring prior synthesis knowledge. We demonstrate this capability at a synchrotron, successfully synthesising two structurally distinct gold NPs: 5 nm decahedral and 10 nm face-centred cubic structures. Ultimately, specifying a simulated target scattering pattern, thus representing a bespoke atomic structure, and obtaining both the synthesised material and its reproducible synthesis protocol on demand may revolutionise materials design. Thus, ScatterLab provides a generalisable blueprint for autonomous, atomic structure-targeted synthesis across diverse systems and applications.
• Abstract（参考訳）: 特定の原子構造を持つ物質の制御された合成は、技術的進歩を支えるが、反復的かつ試行錯誤的なアプローチに依存している。 原子配列が創発的な性質を規定するナノ粒子(NP)は、多くの調整可能なパラメータのため、特に合成が困難である。 本稿では,原子スケール構造を特異的に合成する自律的手法を提案する。 本手法は, 実時間実験全散乱(TS)とペア分布関数(PDF)データを, 事前合成知識を必要とせずに, 合成プロトコルを自動設計する。 我々は、この能力をシンクロトロンで示し、構造的に異なる2つの金のNP: 5nmデカヘドラルと10nm顔中心立方体構造をうまく合成した。 究極的には、模擬対象散乱パターンを指定し、したがって、好ましくない原子構造を表現し、必要に応じて合成材料と再現可能な合成プロトコルの両方を取得することは、材料設計に革命をもたらす可能性がある。 したがって、ScatterLabは、様々なシステムやアプリケーションにまたがる自律的で原子構造をターゲットとした合成のための一般的な青写真を提供する。

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