Тақырып: Нанокластерлер, кванттық нүктелер
жүктеу/скачать 0,68 Mb.
|
Ақжарқын Түлкібаева Нанотехнология
- Бұл бет үшін навигация:
- Кластерлер және олардың қасиеттерінің ерекшеліктері Жүз мыңға дейін атомдар немесе молекулардан құрылған нанообъектілер кластерлер
- Менделеев кестесінің үшінші коррдинатасы
Тақырып: Нанокластерлер, кванттық нүктелер.Тақырып: Нанокластерлер, кванттық нүктелер Жоспар:
Кластерлер және олардың қасиеттерінің ерекшеліктері Жүз мыңға дейін атомдар немесе молекулардан құрылған нанообъектілер кластерлер деп аталады. Кластерлердің наноӛлшемдері үш бағытта болады. Макроскопиялық үлгілерде қатты денелер мен сұйықтардың физикалық қасиеттері кӛлемнен тәуелсіз (құрылысы, балқу және булану температурасы, меншікті электр кедергісі және басқалары) немесе оған пропорционал болады (мысалы, жылу сыйымдылығы). Бірақта бұл қасиеттер атомдар мен молекулалардың саны үлкен жағдайында болады. Бӛлек алынған бӛлшектердің қасиеттері жай қосылмайды, олардың коллективтік әрекеттесуі маңызды болады. Атомдар саны аз болғанда, олардың қасиеттері басқаша «қосылады». Мысалы, массивті қатты денеге қарағанда кластер әлде қайда тӛмен температурада ериді және балқу нүктесі қатаю нүктесіне сәйкестенбейді. Кейбір жағдайларда кластерлер теріс мәнді жылу сыйымдылыққа ие болады: жылудың белгілі бергенде, құрылымының ӛзгеруі нәтижесінде бір мӛлшерін олардың температурасы тӛмендейді. Металдың кластерлері, өлшемдеріне қарағанда, диэлектриктер, жартылай ӛткізгіштер, өткізгіштер бола алады. Кластерлердің физикалық және химиялық қасиеттерінің ерекшеліктері негізінен беттік атомдар рӛлінің өсуіне байланысты. Шағын кластерлер үшін барлық атомдар «беттік» болады. Сол себептен олардың химиялық белсенділігі жоғары болады. Соған қоса, метал ұңтағы мен метал нанокластерлерінің бір реагентпен химиялық әрекеттесуі әртүрлі нәтижеге әкелу мүмкін. Кластерлер қатты денелердегі атомдардың коллективті әрекеттесулеріне байланысты бір жалпы ерекшелікке ие. Сәйкестенетін физикалық магниттелуінің сипаты немесе жылу қасиеттер өткізгіштік) (мысалы, атомдардың магниттік моментері мен атомдардың коллективті тербелістерімен сипатталынады. Сол кезде макроскопиялық денелердің өлшемдері осы тербелістердің толқын ұзындықтарынан анағұрлым үлкен болады. Сондықтан, осы денелердің физикалық қасиеттері олардың өлшемдерінен тәуелсіз. Кластерлерде өлшемдері кейбір физикалық сипаттамаларын анықтайтын толқын ұзындықтардан төмен болады және бұл сипаттамалар макроскопиялық денеге қарағанда өзгеше болады. Кластерлерді зерттегенде макроскопиялық денелердің қасиеттерін, макроскопиялық үлгілердің сипаттамаларына ие болу үшін ансамбльдегі бӛлшектердің саны қандай болуы керек екенін түсінуге болады. Кластердің физикалық қасиеттері оның атомдар санына тәуелді. Сондықтан, кейбір зерттеушілер бұл санды Менделеев кестесінің үшінші коррдинатасы деп атайды. Атомдар саны әрі қарай артқанда кластердің физикалық және химиялық қасиеттерін өзгермесе, сол атомдар саны кластер өлшемдерінің жоғарғы шегі болып табылады. Кластерді нанокристал деп қарастыруға болады. Қағидада ол бірнеше мыңдық атомдардан құрылады. Нанокластерлердің шағын өлшемдері әлсіз әрекет кезінде олардың физикалық қасиеттерін басқаруға мүмкіндік береді. Мысалы, молекулалық тотық-металдық кластердің өлшемдері адам шашының қалындығынан 10 мың есе жұқа мүмкін: бұл бӛлшекке болады және ол бір молекулалық электронның жадының негізі болуы қосылуы оның физикалық қасиеттерін (электр ӛткізгіштігі, электр сыйымдылығы) ӛзгертеді. жүктеу/скачать 0,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|