Недавняя разработка измерительного устройства и программы анализа для анализа структуры монокристалла продвинута вперед; таким образом, это снижает усилия исследователей по кристаллографическому наблюдению молекулярной структуры. Однако исследователи иногда попадают в ловушку "слепых" итераций измерения-анализа до тех пор, пока результат анализа не станет удовлетворительным для их цели. «Практически во всех случаях итерации должны выполняться по одной из двух причин – наблюдаемая структура неточна или выходит за рамки исследовательской цели», – сказал д-р. Манабу Хосино, исследователь из JST и RIKEN.
Он занимался этим вопросом, чтобы повысить эффективность анализа структуры монокристалла, и задумал идею оценки данных, которые должны быть собраны, и структуры, которую необходимо наблюдать, на основе предварительных данных. Эта идея была реализована при статистической оценке параметра, присущего набору данных, с помощью байесовского вывода.
Более того, «опытные кристаллографы успешно обходят итерации, выбирая кристалл и устанавливая экспериментальные условия на основе тщательной проверки предварительно собранных небольших наборов данных», – сказал Хосино.
Далее он продолжил: «В нашем методе оцениваемый параметр используется для имитации выбора кристаллов и схемы измерения профессиональных кристаллографов."
Практическая полезность предложенного ими метода была продемонстрирована как предварительное различие наблюдаемых молекул гостевого растворителя, включенных в пористый кристалл-хозяин.
Из-за изоморфизма кристаллических структур, состоящих из одной и той же молекулы-хозяина, различие между включенными молекулами гостевого растворителя обычно выясняется только после завершения анализа кристаллической структуры. Хосино и его сотрудники применили свой метод к предварительным небольшим наборам данных, собранным из двух кристаллов хозяин-гость, выращенных из разных растворов смешанных растворителей, и показали, что различие оцененных параметров можно использовать для различения молекул гостевого растворителя в этих кристаллах.
Более того, они использовали оценочный параметр как средство для создания данных, которые необходимо собрать, используя его в теоретических уравнениях, описывающих кристаллографические данные. Самый низкий порог отношения сигнал / шум для количественной гарантии данных был предложен из созданных данных.
Действительно, собранные данные, удовлетворяющие предложенному порогу, позволили провести точное кристаллографическое наблюдение для изучения деформации электронной плотности за счет химической связи.
«Предлагаемый нами метод поможет исследователям, у которых мало опыта в анализе структуры монокристаллов, в аспекте выбора кристаллов и дизайна измерений», – заключил Хосино. "Я считаю, что наш метод подтолкнет исследователей к использованию разработанных измерительных устройств и программ анализа."