Тақырып: Нанокластерлер, кванттық нүктелер
Нанокластерлердің қолдануына олардың белсенді жылу
жүктеу/скачать 0,68 Mb.
|
Ақжарқын Түлкібаева Нанотехнология
- Бұл бет үшін навигация:
- Кластерлерді алу әдістері, сиқырлы сандар Кластерді алу әдісіне қарағанда, олар газдық
Нанокластерлердің қолдануына олардың белсенді жылуқозғалысы кедергі болады: шағын өлшемдері олардың құрылымын қайта құрылуына мүмкіндік береді. Суретте өткізілген эксперименттің компьютерлік моделінде цезийдің 4 атомы мен йодтың 4 атомынан құрылған молекуланың орын ауыстыруы кӛрсетілген. Кластер куб, сақина, баспалдақ тәрізді және аралық пішіндерге ие болады. Осындай түрленулер кластерді құрайтын иондардың ретсіз қозғалысының ішкі энергиясының есебіне жүзеге асырылады. Жылу қозғалысы процесінде цезий- йод сегізатомдық молекула конфигурациясының өзгеруі Кластерлерді алу әдістері, сиқырлы сандар Кластерді алу әдісіне қарағанда, олар газдық және қатты денелік кластерлерге бөлінеді. Біріншілері әдеттегі жағдайда газ болып табылатын заттың бӛлшектерінен құрылады. Газ кластерлерін алу үшін газды жоғары қысымда шұғыл суыту керек. Қатты денелік кластерлерді алу үшін қатты дененің беттігін лазер сәулесімен немесе жоғары кинетикалық энергияға ие зарядталған бөлшектер (электрондар, иондар) шоғымен сәулелендіру керек. Сол кезде материалдың беттігінен макроскопиялық тамшылар, бөлшектер және әртүрлі өлшемді кластерлер шығарылады. Содан соң, кластерлер олардың масса бойынша үлестірілуін анықтайтын арнайы құрылғыға – масс- спектрометрге жіберіледі. Кластерлер ағынында бөлшектердің белгілі саны бар кластерлер жиі кездеседі. Яғни, олардың тұрақтылығы жоғары. Мұндай сандарөлшемдері (атомдар n саны) бойынша криптон газдық кластерлерінің үлестірілімі сиқырлы деп аталады. Олардың жиынтығы бөлшектерден кластер қалай құрылғанын түсіндіреді. Сонда атом мен молекуладан бастап макроскопиялық дене құрылымның қалыптасу жолы мен қасиеттерін бақылауға болады. Суретте криптон газдық кластерлерінің өлшем бойынша үлестірілуі көрсетілген. Бұл жағдайдағы сиқырлы сандар 13, 69, 87, 104, 147 және т.б. Тұрақты кластерлер құрылымының үлгісі ретінде бірдей сфералардың бір-біріне тиіп тұрғандағы тығыз орналасуын алуға болады. Бірінші сиқырлы санға (13) сондай радиусты 12 сферамен қоршалған ішкі сфера сәйкестенеді. 1694 ж. И.Ньютон (Isaac Newton) және оксфорд математигі Д.Грегори (David Gregory) осы сан шамасы туралы таласты. Тек қана 180 жылдан кейін Рейнгольд Хоппе (Ernst Reinhold Eduard Hoppe) сан 12-ге тең екендігін нақты түрде дәлелдеді. Егер одан кейінгі бөлшектер қабықшалары толтырылатын болса, бөлшектер саны 55, 147, 309, 567 тең болады. n–ші қабықшадағы Nn бӛлшектер санын келесі формуламен анықталады: Nn=10n2+2. Сонымен, бір атомның бірінші қабықшасында 12 атом орналасады және сиқырлы сан N1 13 тең. Екінші қабықшасында 42 атом бар, сиқырлы сан N2 55-ке тең. жүктеу/скачать 0,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|