导电顶级进行扫描，丈量顶级和样品间流过的扫描电流强度。经过结合这些丈量成果，科学家能够制作出地外表原子的电子密度图，即电子在空间中的摆放方法。在对照STM图画处理前后的图画，研讨小组发现，别离对应于富钒和富铋外表的原子摆放形式有显着的不同。“结合STM和LEIS，咱们也能够识别出这种光电极资料最顶层的原子结构和化学元素，”CFN界面科学和催化组的科学家，试验中运用多探针外表剖析体系的主任、文章一起作者Xiao Tong说，“这些试验证明了该体系在基础研讨运用中探究外表主导结构-性质联系的才能。”根据榜首性原理（物理基本定律）核算得到的外表结构模型模拟的STM图画与试验成果十分符合。“咱们的榜首原理核算供给了丰厚的信息，包含外表的电子特性和原子的切当方位，”文章一起作者、Galli团队的博士后研讨员Wennie Wang说，“这一些信息关于解说试验成果至关重要。”在证明化学处理成功改变了榜首层原子后，研讨小组比较了处理样品和未处理样品的光诱导电化学行为。Choi说:“试验和核算成果都标明，富铋的外表能发生更有利的外表能量，并提升水分化的光电化学性质。”“此外，这些外表发生了更高的光电压。”许多时分，光粒子(光子)不能供给满足的能量来分化水，所以要一个外部电压来协助完结化学反响。从动力功率的视点来看，应该尽可能少运用额定电力。“当钒酸铋吸收光时，它会发生电子和空穴，”Liu说，“这两种载流子都需求满足的能量来完结水分化反响所需的化学反响:空穴将水氧化为氧气，电子将水还原为氢气。尽管空穴有满足的能量，但电子没有。咱们得知，以铋为结尾的外表使电子跃迁至更高的能级，吸收更多的能量，使反响更简单。”因为空穴很简单与电子从头结合，而不是被转移到水中，研讨小组新增了一组试验，以了解外表终端对光电化学特性的直接影响。他们丈量了亚硫酸盐氧化两种样品的光电流。亚硫酸盐是硫和氧的化合物，是一种“空穴铲除剂”，这在某种程度上预示着它能在空穴有机会与电子从头结合之前敏捷吸收空穴。在这些试验中，铋端外表也增加了发生的光电流。“电极外表赶快进行这种化学作用是很重要的，”Liu说，“接下来，咱们将研讨怎么样助催化剂运用于富含铋的外表，然后加快电流从孔洞向水中的运送。”