మన చుట్టూ ఉన్న ప్రపంచం వివిధ రకాల శాస్త్రాల నుండి అనేక దృగ్విషయాలు మరియు ప్రక్రియల ఉమ్మడి ఫలితం, ఇది చాలా ముఖ్యమైనదాన్ని వేరు చేయడం వాస్తవంగా అసాధ్యం. కొంత స్థాయిలో శత్రుత్వం ఉన్నప్పటికీ, కొన్ని శాస్త్రాలలోని అనేక అంశాలు ఒకే విధమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. జ్యామితిని ఉదాహరణగా తీసుకుందాం: మనం చూసే ప్రతిదానికి ఒక నిర్దిష్ట ఆకారం ఉంటుంది, అందులో ప్రకృతిలో సర్వసాధారణమైన వాటిలో ఒకటి వృత్తం, వృత్తం, గోళం, బంతి (ముఖంలో ధోరణి). గోళాకారంగా ఉండాలనే కోరిక గ్రహాలు మరియు పరమాణు సమూహాలు రెండింటిలోనూ వ్యక్తమవుతుంది. కానీ నియమాలకు ఎల్లప్పుడూ మినహాయింపు ఉంటుంది. యూనివర్సిటీ ఆఫ్ లూవెన్ (బెల్జియం) శాస్త్రవేత్తలు బంగారు పరమాణువులు గోళాకారంగా కాకుండా పిరమిడ్ క్లస్టర్లుగా ఏర్పడతాయని కనుగొన్నారు. బంగారు పరమాణువుల ఈ అసాధారణ ప్రవర్తనకు కారణం ఏమిటి, విలువైన పిరమిడ్‌లు ఏ లక్షణాలను కలిగి ఉన్నాయి మరియు ఈ ఆవిష్కరణ ఆచరణలో ఎలా అన్వయించబడుతుంది? శాస్త్రవేత్తల నివేదిక నుండి మనం దీని గురించి తెలుసుకుంటాము. వెళ్ళండి.
పరిశోధన ఆధారం
బంగారు పరమాణువుల అసాధారణ సమూహాల ఉనికి కొంతకాలంగా తెలుసు. ఈ నిర్మాణాలు అసాధారణమైన రసాయన మరియు ఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాలను కలిగి ఉన్నాయి, అందుకే వాటిపై ఆసక్తి సంవత్సరాలుగా మాత్రమే పెరిగింది. చాలా అధ్యయనాలు డైమెన్షనల్ డిపెండెన్సీల అధ్యయనంపై దృష్టి సారించాయి, అయితే అటువంటి అధ్యయనానికి నియంత్రిత సంశ్లేషణ మరియు అధిక-ఖచ్చితమైన కొలతలు అవసరం.
సహజంగానే, వివిధ రకాల సమూహాలు ఉన్నాయి, అయితే అధ్యయనానికి అత్యంత ప్రాచుర్యం పొందినది Au20, అంటే 20 బంగారు అణువుల సమూహం. దీని జనాదరణ దాని అత్యంత సుష్ట కారణంగా ఉంది చతుర్ముఖం* నిర్మాణం మరియు ఆశ్చర్యకరంగా పెద్దది HOMO-LUMO (HL) గ్యాప్ (గ్యాప్) ద్వారా*.
టెట్రాహెడ్రాన్* - ముఖాలుగా నాలుగు త్రిభుజాలు కలిగిన ఒక పాలిహెడ్రాన్. మేము ముఖాలలో ఒకదానిని బేస్గా పరిగణించినట్లయితే, అప్పుడు టెట్రాహెడ్రాన్ను త్రిభుజాకార పిరమిడ్ అని పిలుస్తారు.
HOMO-LUMO గ్యాప్ (గ్యాప్)* — HOMO మరియు LUMO అనేవి పరమాణు కక్ష్యల రకాలు (ఒక పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్ల తరంగ ప్రవర్తనను వివరించే గణిత విధి). HOMO అంటే అత్యధిక ఆక్రమిత పరమాణు కక్ష్య, మరియు LUMO అంటే అత్యల్ప ఆక్రమిత పరమాణు కక్ష్య. భూమి స్థితిలో ఉన్న అణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్లు అన్ని కక్ష్యలను అత్యల్ప శక్తులతో నింపుతాయి. నిండిన వాటిలో అత్యధిక శక్తిని కలిగి ఉండే కక్ష్యను HOMO అంటారు. ప్రతిగా, LUMO అనేది అత్యల్ప శక్తి కక్ష్య. ఈ రెండు రకాల కక్ష్యల మధ్య శక్తి వ్యత్యాసాన్ని HOMO-LUMO గ్యాప్ అంటారు.
Au20 యొక్క ఫోటోఎలెక్ట్రాన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ HOMO-LUMO గ్యాప్ 1.77 eV అని చూపించింది.
డెన్సిటీ ఫంక్షనల్ థియరీ (వ్యవస్థల ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణాన్ని లెక్కించే పద్ధతి) ఆధారంగా నిర్వహించిన అనుకరణలు, Td సమరూపత (టెట్రాహెడ్రల్ సిమెట్రీ) యొక్క టెట్రాహెడ్రల్ పిరమిడ్ ద్వారా ప్రత్యేకంగా ఇటువంటి శక్తి వ్యత్యాసాన్ని సాధించవచ్చని చూపించాయి, ఇది అత్యంత స్థిరమైన జ్యామితి. Au20 క్లస్టర్.
ప్రక్రియ యొక్క సంక్లిష్టత కారణంగా Au20 పై మునుపటి పరిశోధన చాలా సరికాని ఫలితాలను ఇచ్చిందని శాస్త్రవేత్తలు గమనించారు. గతంలో, ట్రాన్స్మిషన్ స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ ఉపయోగించబడింది, పుంజం యొక్క అధిక శక్తి పరిశీలన ఫలితాలను వక్రీకరించింది: వివిధ నిర్మాణ కాన్ఫిగరేషన్ల మధ్య Au20 యొక్క స్థిరమైన హెచ్చుతగ్గులు గమనించబడ్డాయి. పొందిన 5% చిత్రాలలో, Au20 క్లస్టర్ టెట్రాహెడ్రల్, మరియు మిగిలిన వాటిలో దాని జ్యామితి పూర్తిగా అస్తవ్యస్తంగా ఉంది. అందువల్ల, నిరాకార కార్బన్‌తో తయారు చేయబడిన ఉపరితలంపై టెట్రాహెడ్రల్ Au20 నిర్మాణం ఉనికిని XNUMX% రుజువు చేయడం అసాధ్యం.
ఈ రోజు మనం సమీక్షిస్తున్న అధ్యయనంలో, శాస్త్రవేత్తలు Au20ని అధ్యయనం చేయడానికి మరింత సున్నితమైన పద్ధతిని ఉపయోగించాలని నిర్ణయించుకున్నారు, అవి స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోపీ (STM) మరియు స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (STS). పరిశీలన వస్తువులు అల్ట్రాథిన్ NaCl ఫిల్మ్‌లపై Au20 క్లస్టర్లు. STM పిరమిడ్ నిర్మాణం యొక్క త్రిభుజాకార సమరూపతను నిర్ధారించడానికి మాకు అనుమతినిచ్చింది మరియు STS డేటా HOMO-LUMO గ్యాప్‌ను గణించడం సాధ్యం చేసింది, ఇది 2.0 eV.
అధ్యయనం తయారీ
NaCl పొరను Au(111) సబ్‌స్ట్రేట్‌పై 800 K వద్ద రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణను ఉపయోగించి ఒక STM చాంబర్‌లో అల్ట్రాహై వాక్యూమ్ పరిస్థితుల్లో పెంచారు.
Au20 క్లస్టర్ అయాన్‌లు మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్ సెటప్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి మరియు క్వాడ్రూపోల్ మాస్ ఫిల్టర్‌ని ఉపయోగించి ఎంపిక చేయబడిన పరిమాణం. స్పుట్టరింగ్ మూలం నిరంతర మోడ్‌లో పని చేస్తుంది మరియు చార్జ్డ్ క్లస్టర్ల యొక్క పెద్ద భాగాన్ని ఉత్పత్తి చేసింది, ఇది తదనంతరం క్వాడ్రూపోల్ మాస్ ఫిల్టర్‌లోకి ప్రవేశించింది. ఎంచుకున్న క్లస్టర్లు NaCl/Au(111) సబ్‌స్ట్రేట్‌లో జమ చేయబడ్డాయి. తక్కువ-సాంద్రత నిక్షేపణ కోసం, క్లస్టర్ ఫ్లక్స్ 30 pA (picoamps) మరియు నిక్షేపణ సమయం 9 నిమిషాలు; అధిక-సాంద్రత నిక్షేపణ కోసం, ఇది 1 nA (నానోఆంప్స్) మరియు 15 నిమిషాలు. ఛాంబర్లో ఒత్తిడి 10-9 mbar.
పరిశోధన ఫలితాలు
20L, 2L మరియు 3L (పరమాణు పొరలు)తో సహా అల్ట్రాథిన్ NaCl ద్వీపాలలో గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద చాలా తక్కువ కవరేజ్ సాంద్రత కలిగిన భారీ-ఎంచుకున్న యానియోనిక్ Au4 క్లస్టర్లు జమ చేయబడ్డాయి.
చిత్రం #1
ఆఫ్ 1A పెరిగిన NaClలో ఎక్కువ భాగం మూడు పొరలను కలిగి ఉంటుంది, రెండు మరియు నాలుగు పొరలు ఉన్న ప్రాంతాలు చిన్న ప్రాంతాన్ని ఆక్రమించాయి మరియు 5L ప్రాంతాలు ఆచరణాత్మకంగా లేవు.
Au20 క్లస్టర్లు మూడు మరియు నాలుగు-పొర ప్రాంతాలలో కనుగొనబడ్డాయి, కానీ 2Lలో లేవు. Au20 2L NaCl గుండా వెళుతుందనే వాస్తవం ద్వారా ఇది వివరించబడింది, అయితే 3L మరియు 4L NaCl విషయంలో, అది వాటి ఉపరితలంపై అలాగే ఉంచబడుతుంది. 200 x 200 nm ప్రాంతంలో తక్కువ పూత సాంద్రత వద్ద, 0 నుండి 4 వరకు క్లస్టర్లు Au20 సంకలనం (సంచితం) ఎటువంటి సంకేతాలు లేకుండా గమనించబడ్డాయి.
4L NaCl యొక్క అధిక నిరోధకత మరియు 20L NaClపై సింగిల్ Au4ని స్కాన్ చేస్తున్నప్పుడు అస్థిరత కారణంగా, శాస్త్రవేత్తలు 3L NaCl పై క్లస్టర్‌లను అధ్యయనం చేయడంపై దృష్టి పెట్టారు.
చిత్రం #2
3L NaCl లోని క్లస్టర్ల మైక్రోస్కోపీ వాటి ఎత్తు 0.88 ± 0.12 nm అని చూపించింది. ఈ సంఖ్య మోడలింగ్ ఫలితాలతో అద్భుతమైన ఒప్పందంలో ఉంది, ఇది 0.94 ± 0.01 nm ఎత్తును అంచనా వేసింది (2A) మైక్రోస్కోపీ కూడా కొన్ని సమూహాలు పైభాగంలో ఒక పొడుచుకు వచ్చిన పరమాణువుతో త్రిభుజాకార ఆకారాన్ని కలిగి ఉన్నాయని చూపించింది, ఇది ఆచరణలో Au20 నిర్మాణం యొక్క పిరమిడ్ ఆకృతికి సంబంధించి సైద్ధాంతిక పరిశోధనను నిర్ధారిస్తుంది (2B).
Au20 క్లస్టర్ల వంటి అతి చిన్న త్రిమితీయ వస్తువులను దృశ్యమానం చేస్తున్నప్పుడు, కొన్ని దోషాలను నివారించడం చాలా కష్టమని శాస్త్రవేత్తలు గమనించారు. అత్యంత ఖచ్చితమైన చిత్రాలను (పరమాణు మరియు రేఖాగణిత దృక్కోణం నుండి) పొందేందుకు, ఆదర్శవంతంగా పరమాణు పదునైన Cl-ఫంక్షనలైజ్డ్ మైక్రోస్కోప్ చిట్కాను ఉపయోగించడం అవసరం. పిరమిడ్ ఆకారం రెండు సమూహాలలో గుర్తించబడింది (1V и 1S), వీటిలో త్రిమితీయ చిత్రాలు చూపబడ్డాయి 1D и 1 ఇ, వరుసగా.
త్రిభుజాకార ఆకారం మరియు ఎత్తు పంపిణీ డిపాజిటెడ్ క్లస్టర్లు పిరమిడ్ ఆకారాన్ని కలిగి ఉన్నాయని చూపించినప్పటికీ, STM చిత్రాలు (1V и 1S) ఖచ్చితమైన టెట్రాహెడ్రల్ నిర్మాణాలను చూపించవద్దు. ఫోటోలో అతిపెద్ద కోణం 1V సుమారు 78° ఉంటుంది. మరియు ఇది Td సమరూపతతో ఆదర్శవంతమైన టెట్రాహెడ్రాన్ కోసం 30° కంటే 60% ఎక్కువ.
దీనికి రెండు కారణాలు ఉండవచ్చు. ముందుగా, ఈ ప్రక్రియ యొక్క సంక్లిష్టత మరియు మైక్రోస్కోప్ సూది యొక్క కొన దృఢంగా లేనందున, ఇమేజింగ్‌లోనే దోషాలు ఉన్నాయి మరియు ఇది చిత్రాలను కూడా వక్రీకరించవచ్చు. రెండవ కారణం మద్దతు ఉన్న Au20 యొక్క అంతర్గత వక్రీకరణ కారణంగా ఉంది. Td సమరూపత కలిగిన Au20 క్లస్టర్లు చదరపు NaCl లాటిస్‌పై దిగినప్పుడు, సమరూపత సరిపోలకపోవడం Au20 యొక్క ఆదర్శ టెట్రాహెడ్రల్ నిర్మాణాన్ని వక్రీకరిస్తుంది.
ఛాయాచిత్రాలలో ఇటువంటి వ్యత్యాసాలకు కారణాన్ని తెలుసుకోవడానికి, శాస్త్రవేత్తలు NaCl పై మూడు ఆప్టిమైజ్ చేసిన Au20 నిర్మాణాల సమరూపతపై డేటాను విశ్లేషించారు. ఫలితంగా, 0.45 పరమాణు స్థానాల్లో గరిష్ట విచలనంతో Td సమరూపతతో ఆదర్శ టెట్రాహెడ్రల్ నిర్మాణం నుండి సమూహాలు కొద్దిగా వక్రీకరించబడి ఉన్నాయని కనుగొనబడింది. అందువల్ల, ఇమేజ్‌లలోని వక్రీకరణలు ఇమేజింగ్ ప్రక్రియలోని తప్పుల ఫలితంగా ఉంటాయి మరియు సబ్‌స్ట్రేట్‌పై క్లస్టర్ల నిక్షేపణలో మరియు/లేదా వాటి మధ్య పరస్పర చర్యలో ఏవైనా వ్యత్యాసాల వల్ల కాదు.
టోపోగ్రాఫిక్ డేటా మాత్రమే Au20 క్లస్టర్ యొక్క పిరమిడ్ ఆకృతికి స్పష్టమైన సంకేతాలు, కానీ ఇతర Au1.8తో పోలిస్తే చాలా పెద్ద HL గ్యాప్ (సుమారు 20 eV) కూడా ఉంది. ఐసోమర్లు* తక్కువ శక్తితో (సిద్ధాంతంలో 0.5 eV కంటే తక్కువ).
ఐసోమర్లు* - పరమాణు కూర్పు మరియు పరమాణు బరువులో ఒకేలా ఉండే నిర్మాణాలు, కానీ వాటి నిర్మాణం లేదా అణువుల అమరికలో విభిన్నంగా ఉంటాయి.
స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీని ఉపయోగించి సబ్‌స్ట్రేట్‌లో నిక్షిప్తం చేయబడిన క్లస్టర్ల ఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాల విశ్లేషణ (1F) Au20 క్లస్టర్ యొక్క అవకలన వాహకత స్పెక్ట్రమ్ (dI/dV)ని పొందడం సాధ్యమైంది, ఇది 3.1 eVకి సమానమైన పెద్ద బ్యాండ్ గ్యాప్ (ఉదా)ని చూపుతుంది.
NaCl ఫిల్మ్‌లను ఇన్సులేట్ చేయడం ద్వారా క్లస్టర్ విద్యుత్‌గా విభజించబడినందున, డబుల్-బారియర్ టన్నెల్ జంక్షన్ (DBTJ) ఏర్పడుతుంది, ఇది సింగిల్-ఎలక్ట్రాన్ టన్నెలింగ్ ప్రభావాలకు కారణమవుతుంది. కాబట్టి, dI/dV స్పెక్ట్రమ్‌లోని నిలిపివేత అనేది క్వాంటం HL డిస్‌కంటిన్యూటీ (EHL) మరియు క్లాసికల్ కూలంబ్ ఎనర్జీ (Ec) యొక్క ఉమ్మడి పని ఫలితంగా ఏర్పడుతుంది. స్పెక్ట్రమ్‌లోని బ్రేక్‌ల కొలతలు ఏడు క్లస్టర్‌లకు 2.4 నుండి 3.1 eV వరకు చూపించబడ్డాయి (1F) Au1.8 గ్యాస్ దశలో ఉన్న HL నిలిపివేతల (20 eV) కంటే గమనించిన నిలిపివేతలు పెద్దవి.
వేర్వేరు సమూహాలలో విరామాల యొక్క వైవిధ్యం కొలత ప్రక్రియ కారణంగా ఉంటుంది (క్లస్టర్‌కు సంబంధించి సూది యొక్క స్థానం). dI/dV స్పెక్ట్రాలో కొలవబడిన అతిపెద్ద గ్యాప్ 3.1 eV. ఈ సందర్భంలో, చిట్కా క్లస్టర్ నుండి చాలా దూరంలో ఉంది, ఇది చిట్కా మరియు క్లస్టర్ మధ్య విద్యుత్ కెపాసిటెన్స్ క్లస్టర్ మరియు Au(111) సబ్‌స్ట్రేట్ మధ్య కంటే తక్కువగా చేసింది.
తరువాత, మేము ఉచిత Au20 క్లస్టర్ల యొక్క HL చీలికల మరియు 3L NaClలో ఉన్న వాటి యొక్క గణనలను నిర్వహించాము.
గ్రాఫ్ 2C గ్యాస్-ఫేజ్ Au20 టెట్రాహెడ్రాన్ కోసం స్టేట్ కర్వ్ యొక్క అనుకరణ సాంద్రతను చూపుతుంది, దీని HL గ్యాప్ 1.78 eV. క్లస్టర్ 3L NaCl/Au(111)లో ఉన్నప్పుడు, వక్రీకరణలు పెరుగుతాయి మరియు HL గ్యాప్ 1.73 నుండి 1.51 eVకి తగ్గుతుంది, ఇది ప్రయోగాత్మక కొలతల సమయంలో పొందిన HL గ్యాప్ 2.0 eVతో పోల్చబడుతుంది.
మునుపటి అధ్యయనాలలో, Cs-సిమెట్రిక్ స్ట్రక్చర్ కలిగిన Au20 ఐసోమర్లు దాదాపు 0.688 eV యొక్క HL గ్యాప్‌ను కలిగి ఉన్నాయని మరియు నిరాకార సమరూపత కలిగిన నిర్మాణాలు - 0.93 eV కలిగి ఉన్నాయని కనుగొనబడింది. ఈ పరిశీలనలు మరియు కొలతల ఫలితాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, శాస్త్రవేత్తలు టెట్రాహెడ్రల్ పిరమిడ్ నిర్మాణం యొక్క పరిస్థితులలో మాత్రమే పెద్ద బ్యాండ్ గ్యాప్ సాధ్యమవుతుందని నిర్ధారణకు వచ్చారు.
పరిశోధన యొక్క తదుపరి దశ క్లస్టర్-క్లస్టర్ పరస్పర చర్యల అధ్యయనం, దీని కోసం మరింత Au3 (పెరిగిన సాంద్రత) 111L NaCl/Au(20) సబ్‌స్ట్రేట్‌పై జమ చేయబడింది.
చిత్రం #3
చిత్రంలో 3A డిపాజిట్ చేయబడిన క్లస్టర్ల యొక్క టోపోగ్రాఫిక్ STM చిత్రం చూపబడింది. స్కానింగ్ ప్రాంతంలో దాదాపు 100 క్లస్టర్లు గమనించబడతాయి (100 nm x 30 nm). 3L NaClపై పరస్పర చర్య చేసే క్లస్టర్ల పరిమాణాలు ఒకే క్లస్టర్‌లతో చేసిన ప్రయోగాలలో అధ్యయనం చేసిన వాటి పరిమాణాల కంటే పెద్దవి లేదా సమానంగా ఉంటాయి. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద NaCl ఉపరితలంపై వ్యాప్తి మరియు సమీకరణ (క్లంపింగ్) ద్వారా దీనిని వివరించవచ్చు.
క్లస్టర్ల చేరడం మరియు పెరుగుదల రెండు యంత్రాంగాల ద్వారా వివరించవచ్చు: ఓస్ట్వాల్డ్ పండించడం (పునఃసంగ్రహణ) మరియు స్మోలుచోవ్స్కీ పండించడం (ద్వీపాల విస్తరణ). ఓస్ట్వాల్డ్ పండిన సందర్భంలో, పెద్ద సమూహాలు చిన్న వాటి నుండి పెరుగుతాయి, తరువాతి పరమాణువులు వాటి నుండి వేరు చేయబడినప్పుడు మరియు పొరుగు వాటికి వ్యాపించాయి. స్మోలుచోవ్స్కీ పండిన సమయంలో, మొత్తం సమూహాల వలస మరియు సముదాయం ఫలితంగా పెద్ద కణాలు ఏర్పడతాయి. ఒక రకమైన పండించడాన్ని ఈ క్రింది విధంగా మరొకదాని నుండి వేరు చేయవచ్చు: ఓస్ట్వాల్డ్ పండించడంతో, క్లస్టర్ పరిమాణాల పంపిణీ విస్తరిస్తుంది మరియు నిరంతరంగా ఉంటుంది మరియు స్మోలుచోవ్స్కీ పండినప్పుడు, పరిమాణం వివిక్తంగా పంపిణీ చేయబడుతుంది.
చార్టులలో 3V и 3S 300 కంటే ఎక్కువ క్లస్టర్ల విశ్లేషణ ఫలితాలు చూపబడ్డాయి, అనగా. పరిమాణం పంపిణీ. గమనించిన క్లస్టర్ ఎత్తుల పరిధి చాలా విస్తృతమైనది, అయితే అత్యంత సాధారణమైన వాటిలో మూడు సమూహాలను వేరు చేయవచ్చు (3S): 0.85, 1.10 మరియు 1.33 nm.
గ్రాఫ్‌లో చూడవచ్చు 3V, క్లస్టర్ యొక్క ఎత్తు మరియు వెడల్పు విలువ మధ్య సహసంబంధం ఉంది. గమనించిన క్లస్టర్ నిర్మాణాలు స్మోలుచోవ్స్కీ పరిపక్వత యొక్క లక్షణాలను చూపుతాయి.
అధిక మరియు తక్కువ నిక్షేపణ సాంద్రత ప్రయోగాలలో క్లస్టర్ల మధ్య పరస్పర సంబంధం కూడా ఉంది. ఈ విధంగా, 0.85 nm ఎత్తు ఉన్న క్లస్టర్ల సమూహం తక్కువ సాంద్రతతో చేసిన ప్రయోగాలలో 0.88 nm ఎత్తుతో వ్యక్తిగత క్లస్టర్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, మొదటి సమూహంలోని క్లస్టర్‌లకు Au20 విలువ కేటాయించబడింది మరియు రెండవ (1.10 nm) మరియు మూడవ (1.33 nm) నుండి క్లస్టర్‌లకు వరుసగా Au40 మరియు Au60 విలువలు కేటాయించబడ్డాయి.
చిత్రం #4
చిత్రంలో 4A మూడు వర్గాల సమూహాల మధ్య దృశ్యమాన వ్యత్యాసాలను మనం చూడవచ్చు, గ్రాఫ్‌లో చూపబడిన dI/dV స్పెక్ట్రా 4V.
Au20 క్లస్టర్లు స్పెక్ట్రమ్‌లో పెద్ద ఎనర్జీ గ్యాప్‌లో విలీనం కావడంతో, dI/dV తగ్గుతుంది. అందువలన, ప్రతి సమూహానికి క్రింది నిలిపివేత విలువలు పొందబడ్డాయి: Au20—3.0 eV, Au40—2.0 eV, మరియు Au60—1.2 eV. ఈ డేటాను, అలాగే అధ్యయనం చేయబడిన సమూహాల యొక్క టోపోగ్రాఫిక్ చిత్రాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, క్లస్టర్ అగ్లోమెరేట్స్ యొక్క జ్యామితి గోళాకార లేదా అర్ధగోళానికి దగ్గరగా ఉందని వాదించవచ్చు.
గోళాకార మరియు అర్ధగోళ సమూహాలలోని పరమాణువుల సంఖ్యను అంచనా వేయడానికి, మీరు Ns = [(h/2)/r]3 మరియు Nh = 1/2 (h/r)3ని ఉపయోగించవచ్చు, ఇక్కడ h и r ఒక Au అణువు యొక్క క్లస్టర్ ఎత్తు మరియు వ్యాసార్థాన్ని సూచిస్తుంది. బంగారు అణువు (r = 0.159 nm) కోసం విగ్నర్-సీట్జ్ వ్యాసార్థాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, గోళాకార ఉజ్జాయింపు కోసం మేము వాటి సంఖ్యను లెక్కించవచ్చు: రెండవ సమూహం (Au40) - 41 అణువులు, మూడవ సమూహం (Au60) - 68 అణువులు. అర్ధగోళాకార ఉజ్జాయింపులో, 166 మరియు 273 అణువుల అంచనా సంఖ్య గోళాకార ఉజ్జాయింపులో Au40 మరియు Au60 కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంది. కాబట్టి, Au40 మరియు Au60 యొక్క జ్యామితి అర్ధగోళాకారంగా కాకుండా గోళాకారంగా ఉందని నిర్ధారించవచ్చు.
అధ్యయనం యొక్క సూక్ష్మ నైపుణ్యాల గురించి మరింత వివరణాత్మక సమాచారం కోసం, నేను చూడాలని సిఫార్సు చేస్తున్నాను и తనకి.
ఉపసంహారం
ఈ అధ్యయనంలో, శాస్త్రవేత్తలు స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ మరియు మైక్రోస్కోపీని కలిపారు, ఇది బంగారు అణువుల సమూహాల జ్యామితికి సంబంధించి మరింత ఖచ్చితమైన డేటాను పొందేందుకు వీలు కల్పించింది. 20L NaCl/Au(3) సబ్‌స్ట్రేట్‌పై నిక్షిప్తం చేయబడిన Au111 క్లస్టర్ దాని గ్యాస్-ఫేజ్ పిరమిడ్ నిర్మాణాన్ని పెద్ద HL గ్యాప్‌తో కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. సమూహాలలో సమూహాల పెరుగుదల మరియు అనుబంధం యొక్క ప్రధాన విధానం స్మోలుచోవ్స్కీ పరిపక్వత అని కూడా కనుగొనబడింది.
శాస్త్రవేత్తలు తమ పని యొక్క ప్రధాన విజయాలలో ఒకదానిని అణు సమూహాలపై పరిశోధన ఫలితాలను అంతగా కాకుండా, ఈ పరిశోధనను నిర్వహించే పద్ధతిని పిలుస్తారు. గతంలో, ట్రాన్స్మిషన్ స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ ఉపయోగించబడింది, ఇది దాని లక్షణాల కారణంగా, పరిశీలనల ఫలితాలను వక్రీకరించింది. అయితే, ఈ పనిలో వివరించిన కొత్త పద్ధతి ఖచ్చితమైన డేటాను పొందేందుకు అనుమతిస్తుంది.
ఇతర విషయాలతోపాటు, క్లస్టర్ నిర్మాణాలను అధ్యయనం చేయడం వల్ల వాటి ఉత్ప్రేరక మరియు ఆప్టికల్ లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవచ్చు, ఇది క్లస్టర్ ఉత్ప్రేరకాలు మరియు ఆప్టికల్ పరికరాలలో వాటి ఉపయోగం కోసం చాలా ముఖ్యమైనది. ప్రస్తుతం, క్లస్టర్లు ఇప్పటికే ఇంధన కణాలు మరియు కార్బన్ సంగ్రహణలో ఉపయోగించబడుతున్నాయి. అయితే, శాస్త్రవేత్తల ప్రకారం, ఇది పరిమితి కాదు.
చదివినందుకు ధన్యవాదాలు, ఉత్సుకతతో ఉండండి మరియు మంచి వారాన్ని కలిగి ఉండండి. 🙂
కొన్ని ప్రకటనలు 🙂
మాతో ఉన్నందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు మా కథనాలను ఇష్టపడుతున్నారా? మరింత ఆసక్తికరమైన కంటెంట్‌ని చూడాలనుకుంటున్నారా? ఆర్డర్ చేయడం ద్వారా లేదా స్నేహితులకు సిఫార్సు చేయడం ద్వారా మాకు మద్దతు ఇవ్వండి, , ఎంట్రీ-లెవల్ సర్వర్‌ల యొక్క ప్రత్యేకమైన అనలాగ్, ఇది మీ కోసం మా ద్వారా కనుగొనబడింది: (RAID1 మరియు RAID10తో అందుబాటులో ఉంది, గరిష్టంగా 24 కోర్లు మరియు 40GB DDR4 వరకు).
ఆమ్‌స్టర్‌డామ్‌లోని ఈక్వినిక్స్ టైర్ IV డేటా సెంటర్‌లో Dell R730xd 2x చౌకగా ఉందా? ఇక్కడ మాత్రమే నెదర్లాండ్స్‌లో! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 నుండి! గురించి చదవండి
మూలం: www.habr.com