ကျွန်ုပ်တို့ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ ကမ္ဘာကြီးသည် သိပ္ပံအမျိုးမျိုးမှ ဖြစ်စဉ်များစွာနှင့် ဖြစ်စဉ်များစွာ၏ ပူးတွဲရလဒ်ဖြစ်ပြီး အရေးကြီးဆုံးတစ်ခုကို ဖော်ထုတ်ရန်မှာ မဖြစ်နိုင်သလောက်ပင်။ အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ပြိုင်ဆိုင်မှုများရှိသော်လည်း အချို့သောသိပ္ပံပညာ၏ ကဏ္ဍများစွာတွင် အလားတူအင်္ဂါရပ်များရှိသည်။ ဂျီသြမေတြီကို ဥပမာတစ်ခုအနေဖြင့် ကြည့်ကြပါစို့- ကျွန်ုပ်တို့တွေ့မြင်သမျှအရာအားလုံးတွင် အချို့သောပုံသဏ္ဍာန်တစ်ခုရှိပြီး သဘာဝတွင်အတွေ့ရအများဆုံးတစ်ခုမှာ စက်ဝိုင်း၊ စက်ဝိုင်း၊ စက်လုံး၊ ဘောလုံး (မျက်နှာတွင် လမ်းကြောင်းတစ်ခု) ဖြစ်သည်။ လုံးပတ်ဖြစ်လိုသောဆန္ဒသည် ဂြိုလ်များနှင့် အက်တမ်အစုအဝေးနှစ်ခုလုံးတွင် ထင်ရှားသည်။ ဒါပေမယ့် စည်းမျဉ်းစည်းကမ်းတွေမှာ ခြွင်းချက်အမြဲရှိတယ်။ University of Leuven (ဘယ်လ်ဂျီယံ) မှ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ရွှေအက်တမ်များသည် လုံးပတ်မဟုတ်သော်လည်း ပိရမစ်အစုအဝေးများ ဖွဲ့စည်းကြသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ရွှေအက်တမ်များ၏ ဤပုံမှန်မဟုတ်သော အပြုအမူကို မည်သည့်အရာက ဖြစ်စေသနည်း၊ အဖိုးတန်ပိရမစ်များတွင် အဘယ်ဂုဏ်သတ္တိများ ရှိသနည်း၊ ဤရှာဖွေတွေ့ရှိမှုကို လက်တွေ့တွင် မည်သို့အသုံးချနိုင်သနည်း။ ဒီအကြောင်းကို သိပ္ပံပညာရှင်တွေရဲ့ အစီရင်ခံစာကနေ လေ့လာပါတယ်။ သွားတော့။
သုတေသနအခြေခံ
ပုံမှန်မဟုတ်သော ရွှေအက်တမ်အစုအဝေးများ တည်ရှိနေခြင်းကို အချိန်အတော်ကြာအောင် လူသိများသည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံများသည် ပုံမှန်မဟုတ်သော ဓာတုနှင့် အီလက်ထရွန်နစ် ဂုဏ်သတ္တိများပါရှိသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို စိတ်ဝင်စားမှုသည် နှစ်များအတွင်းသာ တိုးလာခြင်းဖြစ်သည်။ လေ့လာမှုအများစုသည် Dimensional Dependencies များကို လေ့လာခြင်းအပေါ် အာရုံစိုက်ထားသော်လည်း ထိုလေ့လာမှုသည် ထိန်းချုပ်ထားသောပေါင်းစပ်မှုနှင့် တိကျမှုမြင့်မားသောတိုင်းတာမှုများ လိုအပ်ပါသည်။
သဘာဝအားဖြင့်၊ အစုအဝေး အမျိုးအစားများ ကွဲပြားသော်လည်း လေ့လာရန်အတွက် ရေပန်းအစားဆုံးမှာ ရွှေအက်တမ် 20 အစုအဝေးဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ Au20 ဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ကျော်ကြားမှုသည်၎င်း၏အလွန်အချိုးကျသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ tetrahedral* ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အံ့သြစရာကောင်းလောက်အောင် ကြီးမားသည်။ ကွာဟမှု (ကွာဟမှု) အားဖြင့် HOMO-LUMO (HL)*.
Tetrahedron* - မျက်နှာများအဖြစ် တြိဂံလေးခုပါသော polyhedron တစ်ခု။ မျက်နှာများထဲမှ တစ်ခုကို အခြေခံဟု ယူဆပါက tetrahedron ကို တြိဂံပိရမစ်ဟု ခေါ်နိုင်သည်။
HOMO-LUMO ကွာဟချက် (ကွာဟချက်)* — HOMO နှင့် LUMO တို့သည် မော်လီကျူးပတ်လမ်းများ အမျိုးအစားများ (မော်လီကျူးတစ်ခုရှိ အီလက်ထရွန်များ၏ လှိုင်းအပြုအမူကို ဖော်ပြသော သင်္ချာလုပ်ဆောင်ချက်) ဖြစ်သည်။ HOMO သည် အမြင့်ဆုံး သိမ်းပိုက်ထားသော မော်လီကျူးပတ်လမ်းကြောင်းအတွက် ကိုယ်စားပြုပြီး LUMO သည် အနိမ့်ဆုံး သိမ်းပိုက်ထားသော မော်လီကျူးပတ်လမ်းကြောင်းကို ကိုယ်စားပြုသည်။ မြေပြင်ရှိ မော်လီကျူးတစ်ခု၏ အီလက်ထရွန်သည် ပတ်လမ်းကြောင်းအားလုံးကို အနိမ့်ဆုံးစွမ်းအင်ဖြင့် ဖြည့်ပေးသည်။ အပြည့်အ၀ စွမ်းအင်အမြင့်ဆုံး ပတ်လမ်းကို HOMO ဟုခေါ်သည်။ တစ်ဖန် LUMO သည် အနိမ့်ဆုံး စွမ်းအင်ပတ်လမ်းဖြစ်သည်။ အဆိုပါ orbital အမျိုးအစားနှစ်ခုကြားရှိ စွမ်းအင်ကွာခြားချက်ကို HOMO-LUMO gap ဟုခေါ်သည်။
Au20 ၏ Photoelectron spectroscopy တွင် HOMO-LUMO ကွာဟမှုသည် 1.77 eV ဖြစ်ကြောင်းပြသခဲ့သည်။
သိပ်သည်းမှု လုပ်ဆောင်ချက်ဆိုင်ရာ သီအိုရီ (စနစ်များ၏ အီလက်ထရွန်းနစ် တည်ဆောက်ပုံ တွက်ချက်နည်း) ကို အခြေခံ၍ လုပ်ဆောင်သည့် သရုပ်သကန်များသည် Td symmetry (tetrahedral symmetry) ၏ အတည်ငြိမ်ဆုံး ဂျီသြမေတြီ (tetrahedral pyramid) မှတဆင့် စွမ်းအင်ကွာခြားချက်ကို သီးသန့် ရရှိနိုင်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ Au20 အစုအဝေး
Au20 တွင်ယခင်သုတေသနပြုမှုသည်လုပ်ငန်းစဉ်၏ရှုပ်ထွေးမှုကြောင့်အလွန်တိကျမှန်ကန်သောရလဒ်များပေးသည်ကိုသိပ္ပံပညာရှင်များကသတိပြုပါ။ ယခင်က၊ ထုတ်လွှင့်မှုစကင်န်ဖတ်သည့် အီလက်ထရွန်အဏုစကုပ်ကို အသုံးပြုခဲ့ပြီး၊ အလင်းတန်း၏ မြင့်မားသော စွမ်းအင်သည် လေ့လာရေးရလဒ်များကို ပုံပျက်စေသည်- မတူညီသောဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံပုံစံများကြားတွင် အဆက်မပြတ်အတက်အကျ Au20 ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ရရှိသောရုပ်ပုံများ၏ 5% တွင်၊ Au20 အစုအဝေးသည် tetrahedral ဖြစ်ပြီး ကျန်အပိုင်းများတွင် ၎င်း၏ ဂျီသြမေတြီမှာ လုံးဝ ဖရိုဖရဲဖြစ်နေသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ဥပမာအားဖြင့်၊ amorphous ကာဗွန်ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော tetrahedral Au20 ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံသည် XNUMX% သက်သေမပြနိုင်ပါ။
ယနေ့ကျွန်ုပ်တို့သုံးသပ်နေသောလေ့လာမှုတွင်၊ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် Au20 ကိုလေ့လာရန် ပိုမိုနူးညံ့သိမ်မွေ့သောနည်းလမ်းကိုအသုံးပြုရန် ဆုံးဖြတ်ခဲ့သည်၊ ဟူသည်မှာ ဥမင်လှိုဏ်ခေါင်းအတွင်း အဏုစစကုပ် (STM) နှင့် စကင်န်ဥမင်လိုဏ်ခေါင်းစကင်ဖတ်ခြင်း (STS) တို့ဖြစ်သည်။ စူးစမ်းလေ့လာသည့်အရာများသည် အလွန်သင်းသော NaCl ရုပ်ရှင်များတွင် Au20 ပြွတ်များဖြစ်သည်။ STM သည် ပိရမစ်တည်ဆောက်ပုံ၏ တြိဂံပုံသဏ္ဍာန်ကို အတည်ပြုနိုင်ခဲ့ပြီး STS ဒေတာသည် 2.0 eV လောက်ရှိသည့် HOMO-LUMO ကွာဟချက်ကို တွက်ချက်နိုင်စေခဲ့သည်။
စစ်တမ်းအဘိတ်
NaCl အလွှာကို လွန်လွန်ကဲကဲ လေဟာနယ်အခြေအနေအောက်တွင် STM အခန်းအတွင်း 111 K ဖြင့် ဓာတုအငွေ့များ ထုတ်လွှတ်မှုကို အသုံးပြု၍ Au(800) အလွှာတွင် စိုက်ပျိုးခဲ့သည်။
Au20 အစုလိုက်အပြုံလိုက် အိုင်းယွန်းများကို လေးပုံတစ်ပုံ အစုလိုက်အပြုံလိုက် စစ်ထုတ်မှုဖြင့် ရွေးချယ်ထားသော magnetron sputtering စနစ်နှင့် အရွယ်အစားအားဖြင့် ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။ sputtering ရင်းမြစ်သည် စဉ်ဆက်မပြတ်မုဒ်တွင် လုပ်ဆောင်ပြီး နောက်ပိုင်းတွင် quadrupole အစုလိုက်အပြုံလိုက် စစ်ထုတ်မှုသို့ ဝင်ရောက်သွားသည့် အားသွင်းအစုအမြောက်အမြားကို ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။ ရွေးချယ်ထားသော အစုအဝေးများကို NaCl/Au(111) အလွှာတစ်ခုပေါ်သို့ အပ်နှံခဲ့သည်။ low-density deposition အတွက်၊ cluster flux သည် 30 pA (picoamps) ဖြစ်ပြီး deposition time သည် 9 မိနစ်ဖြစ်သည်၊၊ high-density deposition အတွက် 1 nA (nanoamps) နှင့် 15 မိနစ်ဖြစ်သည်။ အခန်းတွင်းရှိ ဖိအားသည် 10-9 mbar ဖြစ်သည်။
သုတေသနရလဒ်များ
အစုလိုက်အပြုံလိုက်ရွေးချယ်ထားသော anionic Au20 အစုအဝေးများကို 2L၊ 3L နှင့် 4L (အက်တမ်အလွှာများ) အပါအဝင် ultrathin NaCl ကျွန်းများပေါ်တွင် အခန်းအပူချိန်တွင် ထားရှိခဲ့သည်။
ပုံ နံပါတ် ၁
အပေါ် 1A စိုက်ပျိုးထားသော NaCl အများစုတွင် အလွှာသုံးလွှာရှိပြီး နှစ်လွှာနှင့် လေးလွှာရှိသော ဧရိယာများသည် သေးငယ်သောဧရိယာကို သိမ်းပိုက်ထားပြီး 5L ဧရိယာများသည် လက်တွေ့တွင် မရှိတော့သည်ကို တွေ့မြင်နိုင်သည်။
Au20 အစုအဝေးများကို သုံးလွှာနှင့် လေးလွှာဒေသများတွင် တွေ့ရှိခဲ့သော်လည်း 2L တွင် မရှိတော့ပါ။ Au20 သည် 2L NaCl မှတဆင့်ဖြတ်သန်းနိုင်သည်ဟူသောအချက်ကိုရှင်းပြသော်လည်း 3L နှင့် 4L NaCl တွင်၎င်းတို့၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင်ထိန်းသိမ်းထားသည်။ 200 x 200 nm ဧရိယာရှိ အနိမ့်ပိုင်းသိပ်သည်းဆတွင် Au0 စုစည်းမှု (စုပုံခြင်း) လက္ခဏာမပြဘဲ 4 မှ 20 ပြွတ်များကို တွေ့ရှိရပါသည်။
4L NaCl ၏ ခံနိုင်ရည် အလွန်မြင့်မားခြင်းနှင့် 20L NaCl တွင် Au4 တစ်ခုတည်းကို စကင်န်ဖတ်သောအခါ မတည်မငြိမ်ဖြစ်ခြင်းကြောင့် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် 3L NaCl တွင် အစုအဝေးများကို လေ့လာရန် အာရုံစိုက်ခဲ့ကြသည်။
ပုံ နံပါတ် ၁
3L NaCl ရှိ အစုအဝေးများ၏ အဏုစကုပ်များ၏ အမြင့်သည် 0.88 ± 0.12 nm ဖြစ်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ဤကိန်းဂဏန်းသည် 0.94 ± 0.01 nm အမြင့်ကို ခန့်မှန်းထားသည့် မော်ဒယ်လ်ရလဒ်များနှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော သဘောတူညီချက်ဖြစ်သည်။2A) အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းမှလည်း အချို့ပြွတ်များသည် ထိပ်တွင်အပြူးထွက်နေသော အက်တမ်တစ်ခုပါရှိသော တြိဂံပုံသဏ္ဍာန်ရှိပြီး လက်တွေ့တွင် Au20 တည်ဆောက်ပုံ၏ ပိရမစ်ပုံသဏ္ဍာန်နှင့်ပတ်သက်သည့် သီအိုရီဆိုင်ရာ သုတေသနပြုချက်ကို အတည်ပြုပေးသည် (2B).
Au20 အစုအဝေးများကဲ့သို့သော အလွန်သေးငယ်သော သုံးဖက်မြင်အရာဝတ္ထုများကို မြင်ယောင်သည့်အခါတွင် အချို့သော မှားယွင်းမှုများကို ရှောင်ရှားရန် အလွန်ခက်ခဲကြောင်း သိပ္ပံပညာရှင်များက သတိပြုမိပါသည်။ အတိကျဆုံးပုံများရရှိရန် (အက်တမ်နှင့်ဂျီဩမေတြီရှုထောင့်မှကြည့်ခြင်း)၊ စံပြကောင်းမွန်သော အက်တမ်ပြတ်သားသော Cl-functionalized microscope ထိပ်ဖျားကို အသုံးပြုရန် လိုအပ်ပါသည်။ ပိရမစ်ပုံသဏ္ဍာန်ကို အစုနှစ်ခုဖြင့် ဖော်ထုတ်ခဲ့သည် (1V и 1S) တွင်ပြသထားသည့် သုံးဖက်မြင်ပုံများ 1D и 1Eအသီးသီး၊
တြိဂံပုံသဏ္ဍာန်နှင့် အမြင့်ဖြန့်ချီမှုတွင် စုဆောင်းထားသောအစုများသည် ပိရမစ်ပုံသဏ္ဍာန်ကို ထိန်းသိမ်းထားကြောင်း ပြသသော်လည်း STM ပုံများ (1V и 1S) ပြီးပြည့်စုံသော tetrahedral တည်ဆောက်ပုံများကို မပြပါ။ ဓာတ်ပုံထဲမှာ အကြီးဆုံးထောင့် 1V 78° လောက်ရှိတယ်။ ၎င်းသည် Td symmetry ရှိသော အကောင်းဆုံး tetrahedron တစ်ခုအတွက် 30% 60° ထက်ပိုသည်။
ဒီအတွက် အကြောင်းရင်း နှစ်ခု ရှိနိုင်ပါတယ်။ ပထမဦးစွာ၊ ဤလုပ်ငန်းစဉ်၏ရှုပ်ထွေးမှုကြောင့်နှင့် အဏုကြည့်မှန်ဘီလူး၏ထိပ်ဖျားသည် မာကျောခြင်းမရှိသောကြောင့် ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းတွင် မှားယွင်းမှုများရှိနေသည်၊ ၎င်းသည် ပုံများကို ပုံပျက်စေနိုင်သည်။ ဒုတိယအကြောင်းရင်းမှာ ပံ့ပိုးထားသော Au20 ၏အတွင်းပိုင်းပုံပျက်ခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။ Au20 သည် စတုရန်း NaCl ရာဇမတ်ကွက်ပေါ်တွင် Td symmetry ဖြင့် အစုလိုက်စုလိုက်သောအခါ၊ symmetry mismatch သည် Au20 ၏ စံပြ tetrahedral တည်ဆောက်ပုံကို ပုံပျက်စေသည်။
ဓာတ်ပုံများတွင် ယင်းကဲ့သို့ သွေဖည်သွားရသည့် အကြောင်းရင်းကို ရှာဖွေရန်အတွက် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် NaCl တွင် အကောင်းဆုံးပြုလုပ်ထားသော Au20 တည်ဆောက်ပုံသုံးမျိုး၏ symmetry ဆိုင်ရာ အချက်အလက်များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။ ရလဒ်အနေဖြင့်၊ ပြွတ်များသည် 0.45 ၏ အက်တမ်အနေအထားတွင် အများဆုံးသွေဖည်မှုရှိသော Td symmetry စံပြ tetrahedral တည်ဆောက်ပုံမှ အနည်းငယ်မျှသာ ပုံပျက်နေကြောင်း တွေ့ရှိရပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ပုံများတွင် ပုံပျက်ခြင်းများသည် ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင် မမှန်ကန်မှုများ၏ ရလဒ်ဖြစ်ပြီး၊ အလွှာပေါ်ရှိ အစုအဝေးများ၏ အစုအပုံလိုက် ကွဲလွဲမှုများနှင့်/သို့မဟုတ် ၎င်းတို့ကြားရှိ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုများကြောင့်ဖြစ်သည်။
မြေမျက်နှာသွင်ပြင် ဒေတာများသည် Au20 အစုအဝေး၏ ပိရမစ်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ ထင်ရှားသော လက္ခဏာများသာမက အခြားသော Au1.8 နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ကြီးမားသော HL ကွာဟချက် (20 eV ခန့်) လည်းဖြစ်သည်။ isomers* နိမ့်သောစွမ်းအင်ဖြင့် (သီအိုရီအရ 0.5 eV အောက်)။
Isomers* - အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် မော်လီကျူးအလေးချိန် တူညီသော်လည်း ၎င်းတို့၏ဖွဲ့စည်းပုံ သို့မဟုတ် အက်တမ်များ၏ အစီအစဉ်အတိုင်း ကွဲပြားသည်။
စကင်ဖတ်စစ်ဆေးခြင်း tunneling spectroscopy ကို အသုံးပြု၍ အလွှာတစ်ခုပေါ်ရှိ အစုအဝေးများ၏ အီလက်ထရွန်နစ်ဂုဏ်သတ္တိများကို လေ့လာခြင်း (1F) သည် 20 eV နှင့် ညီမျှသော တီးဝိုင်းကွာဟချက်ကို ပြသသည့် Au3.1 အစုအဝေး၏ differential conductivity spectrum (dI/dV) ကို ရယူရန် ဖြစ်နိုင်ချေရှိသည်။
NaCl ရုပ်ရှင်များကို ကာရံထားခြင်းဖြင့် အစုအဝေးကို လျှပ်စစ်ဖြင့် ပိုင်းခြားထားသောကြောင့်၊ အီလက်ထရွန်ဥမင်လိုဏ်ခေါင်းတစ်ခုအတွက် အကျိုးသက်ရောက်မှုဖြစ်စေသည့် နှစ်ထပ်အတားအဆီး ဥမင်လမ်းဆုံ (DBTJ) ကို ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ထို့ကြောင့်၊ dI/dV spectrum တွင် ပြတ်တောက်မှုသည် quantum HL discontinuity (EHL) နှင့် classical Coulomb energy (Ec) တို့၏ ပူးတွဲလုပ်ဆောင်မှု၏ ရလဒ်ဖြစ်သည်။ အပိုင်းခုနစ်ခုအတွက် 2.4 မှ 3.1 eV အတွင်းရှိ ဖြတ်တောက်ခြင်းများကို တိုင်းတာခြင်း (1F) တွေ့ရှိရသော ပြတ်တောက်မှုများသည် Au1.8 ဓာတ်ငွေ့အဆင့်ရှိ HL အဆက်ပြတ်မှုများ (20 eV) ထက် ကြီးမားသည်။
မတူညီသော အစုအဝေးများတွင် ကွဲလွဲမှုများသည် တိုင်းတာခြင်းလုပ်ငန်းစဉ် ကိုယ်တိုင် (အပ်၏ အစုအဝေးနှင့် ဆက်စပ်နေသည့် အနေအထား) ကြောင့်ဖြစ်သည်။ dI/dV spectra တွင် တိုင်းတာသည့် အကြီးဆုံးကွာဟချက်မှာ 3.1 eV ဖြစ်သည်။ ဤကိစ္စတွင်၊ အစွန်အဖျားသည် အစုအဝေးမှ တည်ရှိပြီး ထိပ်ဖျားနှင့် အစုအဝေးကြားရှိ လျှပ်စစ်စွမ်းရည်ကို အစုအဝေးနှင့် Au(111) အလွှာကြားရှိ လျှပ်စစ်စွမ်းရည်ထက် လျော့နည်းစေသည်။
ထို့နောက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အခမဲ့ Au20 အစုအဝေးများနှင့် 3L NaCl တွင်ရှိသော HL ပေါက်ပြဲမှုများကို တွက်ချက်မှုများ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။
ဂရပ်ဖစ် 2C သည် HL ကွာဟချက် 20 eV ရှိသော ဓာတ်ငွေ့အဆင့် Au1.78 tetrahedron အတွက် ပြည်နယ်မျဉ်းကွေး၏ တူညီသောသိပ်သည်းဆကို ပြသည်။ အစုအဝေးသည် 3L NaCl/Au(111) ပေါ်တွင် တည်ရှိသောအခါ၊ ပုံပျက်မှုများ တိုးလာပြီး HL ကွာဟချက်သည် 1.73 မှ 1.51 eV သို့ လျော့နည်းသွားသည်၊ ၎င်းသည် စမ်းသပ်တိုင်းတာမှုများအတွင်း ရရှိသော HL ကွာဟချက် 2.0 eV နှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်သည်။
ယခင်လေ့လာမှုများတွင် Cs-symmetric တည်ဆောက်ပုံပါရှိသော Au20 isomers တွင် HL ကွာဟချက်မှာ 0.688 eV နှင့် amorphous symmetry - 0.93 eV ပါရှိကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဤလေ့လာတွေ့ရှိချက်များနှင့် တိုင်းတာမှုရလဒ်များကို ထည့်သွင်းစဉ်းစား၍ tetrahedral pyramidal တည်ဆောက်မှုအခြေအနေများအောက်တွင် ကြီးမားသော band ကွာဟမှု ဖြစ်နိုင်သည်ဟု သိပ္ပံပညာရှင်များက ကောက်ချက်ချခဲ့သည်။
သုတေသန၏နောက်ထပ်အဆင့်မှာ 3L NaCl/Au(111) အလွှာပေါ်တွင် Au20 (တိုးများသောသိပ်သည်းဆ) ကို အစုလိုက်အပြုံလိုက် အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုများကို လေ့လာခြင်းဖြစ်သည် ။
ပုံ နံပါတ် ၁
ပုံထဲမှာ 3A အပ်နှံထားသောအစုအဖွဲ့များ၏ မြေမျက်နှာသွင်ပြင် STM ပုံကို ပြသထားသည်။ စကင်န်ဖတ်ဧရိယာ (100 nm x 100 nm) တွင် အစုအဝေး 30 ခန့်ကို ကြည့်ရှုသည်။ 3L NaCl ပေါ်ရှိ အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်သည့် အစုအဝေးများ၏ အရွယ်အစားများသည် အစုအဖွဲ့တစ်ခုတည်းဖြင့် စမ်းသပ်မှုတွင် လေ့လာခဲ့သော အရွယ်အစားထက် ကြီးသည် သို့မဟုတ် ညီမျှသည်။ အခန်းအပူချိန်တွင် NaCl ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ပျံ့နှံ့ခြင်းနှင့် စုစည်းမှု (အစုလိုက်) ဖြင့် ရှင်းပြနိုင်သည်။
Ostwald မှည့်ခြင်း (ပြန်လည်ပေါင်းစည်းခြင်း) နှင့် Smoluchowski မှည့်ခြင်း (ကျွန်းများချဲ့ခြင်း) ကို ယန္တရားနှစ်ခုဖြင့် ရှင်းပြနိုင်သည်။ Ostwald မှည့်ခြင်းကိစ္စတွင်၊ နောက်ပိုင်းတွင် အက်တမ်များကို ၎င်းတို့နှင့် ကွဲကွာပြီး အိမ်နီးချင်းများထံ ပျံ့နှံ့သွားသောအခါတွင် သေးငယ်သောအစုအဝေးကြီးများသည် သေးငယ်သောအစုအဝေးမှ ကြီးထွားလာကြသည်။ Smoluchowski မှည့်ချိန်တွင်၊ အစုအဝေးတစ်ခုလုံး၏ ရွှေ့ပြောင်းမှုနှင့် စုစည်းမှုရလဒ်ကြောင့် ပိုကြီးသောအမှုန်များ ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ ရင့်မှည့်ခြင်းတစ်မျိုးကို အောက်ပါအတိုင်း ခွဲခြားနိုင်သည်- Ostwald မှည့်ခြင်းနှင့်အတူ၊ အစုလိုက်အရွယ်အစားများ ဖြန့်ကျက်မှု ကျယ်ပြန့်လာပြီး စဉ်ဆက်မပြတ်ဖြစ်လာကာ Smoluchowski မှည့်ခြင်းနှင့်အတူ၊ အရွယ်အစားကို မသိမသာ ဖြန့်ဝေပါသည်။
ဇယားများပေါ်တွင် 3V и 3S အစုအဖွဲ့ 300 ကျော်၏ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု၏ ရလဒ်များကို ပြသထားသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ၊ အရွယ်အစားဖြန့်ဖြူး။ သတိပြုမိသော အစုအဝေးများ၏ အကွာအဝေးသည် အလွန်ကျယ်ပြန့်သော်လည်း အဖြစ်အများဆုံး အုပ်စုသုံးစုကို ခွဲခြားနိုင်သည် (3S): 0.85, 1.10 နှင့် 1.33 nm ။
ဂရပ်တွင်တွေ့နိုင်သကဲ့သို့ 3V၊ အစုအဝေး၏ အမြင့်နှင့် အကျယ်တန်ဖိုးအကြား ဆက်စပ်မှုရှိပါသည်။ လေ့လာတွေ့ရှိထားသော အစုအဝေးတည်ဆောက်ပုံများသည် Smoluchowski ရင့်ကျက်မှု၏အင်္ဂါရပ်များကိုပြသသည်။
မြင့်မားသော နှင့် နိမ့်သော စုဆောင်းသိပ်သည်းမှု စမ်းသပ်မှုများတွင် အစုအဝေးများကြား ဆက်စပ်မှုလည်း ရှိပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ 0.85 nm မြင့်သော အစုအဝေးအုပ်စုတစ်စုသည် 0.88 nm အမြင့်ရှိသော အစုအဖွဲ့တစ်ခုနှင့် ကိုက်ညီပြီး သိပ်သည်းဆနည်းသော စမ်းသပ်မှုများတွင် 20 nm ရှိသည်။ ထို့ကြောင့် ပထမအုပ်စုမှ အစုအဝေးများကို Au1.10 တန်ဖိုးအဖြစ် သတ်မှတ်ပေးခဲ့ပြီး ဒုတိယ (1.33 nm) နှင့် တတိယ (40 nm) တို့မှ အစုအဝေးများကို Au60 နှင့် AuXNUMX တို့ကို အသီးသီး သတ်မှတ်ပေးခဲ့သည်။
ပုံ နံပါတ် ၁
ရုပ်ပုံထဲ 4A ဂရပ်တွင်ပြသထားသည့် dI/dV အမျိုးအစား အစုအဝေးသုံးမျိုးအကြား အမြင်အာရုံကွဲပြားမှုများကို ကျွန်ုပ်တို့တွေ့မြင်နိုင်သည် 4V.
Au20 အစုအဝေးများသည် spectrum ရှိ ပိုမိုကြီးမားသော စွမ်းအင်ကွာဟချက်အဖြစ် ပေါင်းစည်းသွားသောအခါ dI/dV လျော့နည်းသွားသည်။ ထို့ကြောင့် အုပ်စုတစ်ခုစီအတွက် အောက်ပါအဆက်ပြတ်မှုတန်ဖိုးများကို ရရှိခဲ့သည်- Au20—3.0 eV, Au40—2.0 eV, နှင့် Au60—1.2 eV။ ဤအချက်အလက်များအပြင် လေ့လာထားသောအုပ်စုများ၏ မြေမျက်နှာသွင်ပြင်ပုံများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့် အစုလိုက်အစုလိုက်အပုံလိုက်များ၏ ဂျီသြမေတြီသည် စက်လုံး သို့မဟုတ် လုံးခြမ်းနှင့် ပိုနီးစပ်သည်ဟု စောဒကတက်နိုင်ပါသည်။
လုံးပတ်နှင့် hemispherical အစုအဝေးများရှိ အက်တမ်အရေအတွက်ကို ခန့်မှန်းရန် Ns = [(h/2)/r]3 နှင့် Nh = 1/2 (h/r)3 ကို အသုံးပြုနိုင်ပြီး၊ h и r Au atom တစ်ခု၏ အစုအဝေးနှင့် အချင်းဝက်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။ ရွှေအက်တမ်အတွက် Wigner-Seitz အချင်းဝက် (r = 0.159 nm) ကို ထည့်သွင်းတွက်ချက်၍ လုံးပတ်အနီးစပ်ဆုံးအတွက် ၎င်းတို့၏ နံပါတ်ကို တွက်ချက်နိုင်သည်- ဒုတိယအုပ်စု (Au40) - 41 အက်တမ်၊ တတိယအုပ်စု (Au60) - 68 အက်တမ်။ hemispherical approximation တွင်၊ ခန့်မှန်းချေ အက်တမ် 166 နှင့် 273 သည် spherical approximation တွင် Au40 နှင့် Au60 ထက် သိသိသာသာ မြင့်မားပါသည်။ ထို့ကြောင့် Au40 နှင့် Au60 ၏ ဂျီသြမေတြီသည် လုံးခြမ်းမဟုတ်ဘဲ စက်လုံးပုံဖြစ်ကြောင်း ကောက်ချက်ချနိုင်သည်။
လေ့လာမှု၏ ကွဲပြားချက်များကို ပိုမိုအသေးစိတ်ကြည့်ရှုရန်၊ လေ့လာကြည့်ရန် အကြံပြုလိုပါသည်။ и သူ့ကို။
epilogue
ဤလေ့လာမှုတွင် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ရွှေအက်တမ်များ၏ ဂျီဩမေတြီအစုအဝေးများ၏ ဂျီသြမေထရီနှင့် ပတ်သက်သော အချက်အလက်များကို ပိုမိုရရှိစေသည့် စကင်န်စကင်ဖတ်ခြင်း spectroscopy နှင့် microscopy တို့ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ 20L NaCl/Au(3) အလွှာတွင် အပ်နှံထားသော Au111 အစုအဝေးသည် ၎င်း၏ ဓာတ်ငွေ့အဆင့် ပိရမစ်တည်ဆောက်ပုံကို ကြီးမားသော HL ကွာဟချက်ဖြင့် ထိန်းသိမ်းထားကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ အုပ်စုများ အစုအဝေးများ ကြီးထွားမှုနှင့် အစုအဖွဲ့များ ပေါင်းစည်းခြင်း၏ အဓိက ယန္တရားသည် Smoluchowski ရင့်ကျက်ခြင်းဖြစ်သည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။
သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ၎င်းတို့၏လုပ်ငန်း၏ အဓိကအောင်မြင်မှုများထဲမှတစ်ခုမှာ အဏုမြူအစုအဝေးများဆိုင်ရာ သုတေသနရလဒ်များကို များများစားစားမခေါ်ဆိုဘဲ ဤသုတေသနပြုလုပ်သည့်နည်းလမ်းကို ခေါ်ဆိုခြင်းဖြစ်သည်။ ယခင်က၊ ထုတ်လွှင့်မှုစကင်န်ဖတ်နိုင်သော အီလက်ထရွန်အဏုစကုပ်ကို အသုံးပြုခဲ့ပြီး ၎င်း၏ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် လေ့လာတွေ့ရှိချက်များကို ပုံပျက်သွားစေခဲ့သည်။ သို့သော်၊ ဤလုပ်ငန်းတွင်ဖော်ပြထားသော နည်းလမ်းအသစ်သည် ကျွန်ုပ်တို့အား တိကျသောဒေတာကို ရရှိစေပါသည်။
အခြားအရာများထဲတွင်၊ အစုအဝေးတည်ဆောက်ပုံများကို လေ့လာခြင်းဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့အား အစုလိုက်ဓာတ်ကူပစ္စည်းနှင့် အလင်းပြန်ကိရိယာများတွင် ၎င်းတို့အသုံးပြုရန်အတွက် အလွန်အရေးကြီးသည့် ၎င်းတို့၏ ဓာတ်ပစ္စည်းများနှင့် အလင်းဓာတ်ဂုဏ်သတ္တိများကို နားလည်နိုင်စေပါသည်။ လက်ရှိတွင်၊ အစုအဝေးများကို လောင်စာဆဲလ်များနှင့် ကာဗွန်ဖမ်းယူမှုတွင် အသုံးပြုနေပြီဖြစ်သည်။ သို့သော် သိပ္ပံပညာရှင်များကိုယ်တိုင်ကမူ ယင်းသည် ကန့်သတ်ချက်မဟုတ်ပေ။
ဖတ်ရှု့ပေးတဲ့အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါတယ်၊ စိတ်ဝင်တစားနဲ့ ကောင်းမွန်တဲ့ ရက်သတ္တပတ်လေးကို ပိုင်ဆိုင်ကြပါစေ။ 🙂
ကြော်ငြာအချို့ 🙂
ကျွန်ုပ်တို့နှင့်အတူရှိနေသည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ဆောင်းပါးများကို သင်နှစ်သက်ပါသလား။ ပိုစိတ်ဝင်စားစရာကောင်းတဲ့ အကြောင်းအရာတွေကို ကြည့်ချင်ပါသလား။ မှာယူမှုတစ်ခုပြုလုပ်ခြင်း သို့မဟုတ် သူငယ်ချင်းများကို အကြံပြုခြင်းဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့အား ပံ့ပိုးကူညီပါ၊ , မင်းအတွက် ငါတို့က တီထွင်ထားတဲ့ entry-level server တွေရဲ့ ထူးခြားတဲ့ analogue တစ်ခု။ (RAID1 နှင့် RAID10၊ 24 cores အထိနှင့် 40GB DDR4 အထိ)။
အမ်စတာဒမ်ရှိ Equinix Tier IV ဒေတာစင်တာတွင် Dell R730xd သည် ၂ ဆ စျေးသက်သာသည်။ ဒီမှာသာ နယ်သာလန်မှာ Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 မှ။ အကြောင်းဖတ်ပါ။
source: www.habr.com