Дәріс №6 Дәріс тақырыбы
жүктеу/скачать 1 Mb. Pdf көрінісі
|
| спектрометрге жіберіледі.
Ӛлшемдері (атомдар n саны) бойынша криптон газдық кластерлерінің үлестірілімі Кластерлер ағынында бӛлшектердің белгілі саны бар кластерлер жиі кездеседі. Яғни, олардың тұрақтылығы жоғары. Мұндай сандар сиқырлы деп аталады. Олардың жиынтығы бӛлшектерден кластер қалай құрылғанын түсіндіреді. Сонда атом мен молекуладан бастап макроскопиялық дене құрылымның қалыптасу жолы мен қасиеттерін бақылауға болады. Суретте криптон газдық кластерлерінің ӛлшем бойынша үлестірілуі кӛрсетілген. 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 бӛлшектер қабықшалары толтырылатын болса, бӛлшектер саны 55, 147, 309, 567 тең болады. n–ші қабықшадағы N n бӛлшектер санын келесі формуламен анықталады: N n =10n 2 +2. Сонымен, бір атомның бірінші қабықшасында 12 атом орналасады және сиқырлы сан N 1 13 тең. Екінші қабықшасында 42 атом бар, сиқырлы сан N 2 55-ке тең. Сол кезде кластер құрылымы ең жоғары тұрақтылыққа ие болады, ал кластерде икосаэдр құрылымы болады (Сурет). Кейбір жағдайларда кластерлер додекаэдр құрылымын құрайды. Сол кезде сиқырлы сандар мынадай болады: 7, 29, 66, 118 және т.б. 13 және 55 атомнан құрылған нанокластерлердің құрылымы: а) додекаэдр; б) икосаэдр Кӛміртек үшін сиқырлы сандардың зерттеуі фуллерендер мен кӛміртекті нанотүтікшелердің ашылуына әкелді. Қатты денелік кластерлердің сиқырлы сандарының зерттеулері заттың магниттік қасиеттерінің табиғатын түсінуге мүмкіндік береді. Соңғы жылдары кӛпатомдық молекулалардан құрылған күрделі құрамы бар нанокластерлер алынды. |