Кейбір наноматериалдар, мысалы Фуллерендер мен нанотүтіктер өлшемін өзгертпей қала алады. Осындай ерекше қасиеттерiне қарай буларды «сиқырлы», ал олардың құрамына енген атомдарды «сиқырлы сандар» деп атайды. Мысалы, сілтілік металлдар ушiн - 8, 20,40, асыл металлдар ушiн - 13, 55, 137, 255, көмiртегi кластерлерi үшiн - 60, 70, 90 т.б.«Сиқырлы» нанобөлшектердiн барлық атомдары бiр-бiрiмен күштi байланысқан, қажетті тұрақтылықты береді.
Заттың атомдық құрылымы
қатты заттардың көп қасиеттерi оларга тән өлшемдеріне тәуелдi болады. Көлемдi материалдарды зерттеген кезде микроскоптық бөлшектері ортақ шамаға келтiредi. Физиканың дəстүрлi облыстарында механикада, электромагнетизмде, оптикада макро өлшемдерге қатысты, миллиметрден километрге дейiнгi өлшемдер алынады. Көлемдi материалдардың қасиеттері (мысалы, тығыздық, Юнг модулі, электр кедергiсi, магниттiлiк, диэлектрлiк өтiмдiлiк және т.б.) бұлар орташаға келтiрiлген сипатамалар болып табылады. Материалдар наноқұрылымдармен сипаталғанда олардын көптеген қасиеттерi өзгереді. Көптеген қатты денелер атомы тәртiптi түрде орналасқан кристалдық кұрылымға ие болады. Оларда алыс тәртiп болады. өйткені алыс тәртiп барлық кристалдардын бойына таралады.
Бравэнің 14 торы бар, ең аз симметрияға үшклиндік торы, ал айтарлықтай симметрияға кубтық торға ие болады. Бұл 14 Бравэ торлары 7 жүйеге бөлiнедi. Кубтық жүйеде Бравэнiң үш торы болады: қарапайым кубты. ККО (кубтiк көлемдi орталықтанған, сурет 1.7) және КБО (кубтік бүйірлі орталықтан, сурет 1.8). Көптеген металдар тығыз-буылған торлар түрiнде кристалданады. Атап айтқанда КБО ГТБ (гексагональді тыгыз буылған), және ККО. Ендеше Аg, Al, Au, Co, Cu, Pb, Pt, Rh, сонымен асыл газдар Ne, Аг, кг, Хе ГТБ торлары түрiнде кристалданады.
Бравэнің 14 торы бар, ең аз симметрияға үшклиндік торы, ал айтарлықтай симметрияға кубтық торға ие болады. Бұл 14 Бравэ торлары 7 жүйеге бөлiнедi. Кубтық жүйеде Бравэнiң үш торы болады: қарапайым кубты. ККО (кубтiк көлемдi орталықтанған, сурет 1.7) және КБО (кубтік бүйірлі орталықтан, сурет 1.8). Көптеген металдар тығыз-буылған торлар түрiнде кристалданады. Атап айтқанда КБО ГТБ (гексагональді тыгыз буылған), және ККО. Ендеше Аg, Al, Au, Co, Cu, Pb, Pt, Rh, сонымен асыл газдар Ne, Аг, кг, Хе ГТБ торлары түрiнде кристалданады.
Осындай бөлшектерге қабаттарды қоса отырып тағы да үлкен атомдардың суммасы N = 1, 13, 55, 147, 309, 561, ...құрылымдық сиқырлы сандарына тең болатын бөлшектердi алуға болады.
Осындай бөлшектерге қабаттарды қоса отырып тағы да үлкен атомдардың суммасы N = 1, 13, 55, 147, 309, 561, ...құрылымдық сиқырлы сандарына тең болатын бөлшектердi алуға болады.
Егер нанобөлшектердің ГТБ құру үшiн осы тәртiптi пайдалансақ, онда басқа да сиқырлы сандар қатарын аламыз: 1. 13. 57. 153, 321. 581. ... Мұндай сиқырлы сандар құрылымдық деп аталады, өйткені олар нанобөлшектiнөң көлемiн минималдау және тығыздығын максималдау арқылы алынады.
Наноқұрылымдарының сызықтық өлшемдері бойынша жіктелуі
Наноқұрылымдардың сызықтық өлшемдерi бойынша айырмашылықтары оларды нөл-, бiр, екi- және үш-өлшемді етедi (сәйкес OD-, ID-, 2D- және 3D-нанобөлшектер). Нөл өлшемдi нанқұрылымдарға нанобөлшектер, еркiн және тұракталдырылған кластерлерлер, фуллерендер және кванттык нуктелер жатады. Нанобелшектер формальдi максимальды өлшемі 100 нм-ге тен. Бул кезде нанобелшектердiн анықтамасы олардын өлшемдерімен байланыстырылмайды, алоларда көлемдік фазалардын касиеттерiнен айырмашылыктарга ие жана касиеттердiн пайда болуымен аныкталады. Макроөлшемді заттар наноөлшемге еткенде олардын касиеттерi кенеттен өзгерiстергеушiрайды - салыстырмалы беттік энергиянын артуы мен онын беттік керiлiмi, балку температурасы және кұрылымдык ету температуралары жогарлайды. Сонымен катар кұрылымының өзі өзгеруі мумкiн, онын электрондык сипаттамалары да өзгередi, өйткенi барлык спектрлерiнiн физикалык-химиялык касиеттерi баскаша болады. Курылымы мен атомдарды тәртіппен орналаскан, дурыс геометриялык формадагы нанобөлшектердi кластерлер деп атайды. 12-шынды кеп-буйiрлi дұрыс турiнде курылган, тыгыз буылган кластерлерде олардын өлшемдерiне байланысты 13, 55, 147, 309, 561, 923, 1415, 2057, 2869 атомдар саны болады. Бул сандар кластерлердiн ен туракты формаларына жауап бередi, олар атап айтканда және синтездеу процессi кезiнде пайда болады, және сикырлы атауына ие.
