Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Атомдар мен молекулалардың шағын жиынтығы
Small collection of atoms or molecules
Физикада кластерлер термині кішкентай, көп атомды бөлшектерді білдіреді. Шамамен, 3×100 мен 3×107 атомнан тұратын кез келген бөлшекті кластер деп есептеуге болады. Бұл термин атом ядросы ішіндегі протон және нейтрондардың құрылымын да білдіре алады, мысалы, альфа бөлшегі ("α кластер" деп те аталады), ол екі протон мен екі нейтроннан тұрады (гелий ядросы сияқты).
In physics, the term clusters denotes small, polyatomic particles. As a rule of thumb, any particle made of between 3×100 and 3×107 atoms is considered a cluster. The term can also refer to the organization of protons and neutrons within an atomic nucleus, e. g. the alpha particle (also known as "α cluster"), consisting of two protons and two neutrons (as in a helium nucleus).
Шолу
Кластерлік түрлер туралы алғашқы хабарламалар 1940 жылдарға дейін барып жетеді, бірақ кластерлік ғылым 1980 жылдары жеке зерттеу бағыты ретінде қалыптасты. Зерттеудің мақсатының бірі – қатты дененің сипаттайтын ұжымдық құбылыстардың кезеңді дамуын зерттеу болатын. Мысалы, бұл – дененің түсі, оның электр өткізгіштігі, жарықты сіңіру немесе шағылыстыру қабілеті, сондай-ақ ферро-, ферри- немесе антиферромагнетизм сияқты магниттік құбылыстар. Бұл – тек көптеген атомдардың жиынтығында ғана дамитын ұжымдық құбылыстардың типикалық мысалдары. Ұжымдық құбылыстардың өте кішкентай кластерлер үшін бұзылатыны анықталды. Мысалы, ферромагниттік материалдың кішкентай кластерлері ферромагниттік емес, суперпарамагниттік екені белгілі болды. Парамагнетизм – ұжымдық құбылыс емес, яғни макрокүйдің ферромагнетизмі нанокүйге өту кезінде сақталмайды. Сондықтан, мысалы, "қатты дененің металдық немесе магниттік қасиеттерін алу үшін қанша атом қажет?" деген сұрақ туды. 1980 жылы алғашқы кластерлік көздер жасалғаннан кейін көп ұзамай, осындай зерттеулерге кластерлік ғалымдардың үлкен қауымдастығы тартылды. Бұл даму 1986 жылы фуллерендерді, ал бірнеше жылдан кейін – көміртек нанотүтікшелерін ашуға әкелді. Газ фазасының қасиеттері ғылымда жақсы зерттелген, бірақ конденсатталған фазалар (сұйық және қатты фазалар) туралы салыстырмалы түрде аз мәлімет бар. Кластерлерді зерттеу атомдарды біріктіру және олардың сипаттамаларын зерттеу арқылы осы білімнің алшақтығын толтыруға бағытталған. Егер жеткілікті мөлшерде атомдар кластерленген болса, ақырында сұйық немесе қатты зат алынады. Атомдық және молекулалық кластерлерді зерттеу нанотехнологияның дамуына да үлес қосады. Нанокатализаторлар және кванттық компьютерлер сияқты наноөлшемді бөлшектерден жаңа материалдар жасау үшін, ең алдымен наноөлшемді бөлшектердің (кластерлердің) қасиеттерін түсіну қажет.
Although first reports of cluster species date back to the 1940s, cluster science emerged as a separate direction of research in the 1980s, One purpose of the research was to study the gradual development of collective phenomena which characterize a bulk solid. For example, these are the color of a body, its electrical conductivity, its ability to absorb or reflect light, and magnetic phenomena such as ferro , ferri , or antiferromagnetism. These are typical collective phenomena which only develop in an aggregate of a large number of atoms. It was found that collective phenomena break down for very small cluster sizes. It turned out, for example, that small clusters of a ferromagnetic material are super paramagnetic rather than ferromagnetic. Paramagnetism is not a collective phenomenon, which means that the ferromagnetism of the macrostate was not conserved by going into the nanostate. The question then was asked for example, “How many atoms do we need in order to obtain the collective metallic or magnetic properties of a solid?” Soon after the first cluster sources had been developed in 1980, an ever larger community of cluster scientists was involved in such studies. This development led to the discovery of fullerenes in 1986 and carbon nanotubes a few years later. In science, a lot is known about properties of the gas phase; however, comparatively little is known about the condensed phases (the liquid phase and solid phase.) The study of clusters attempts to bridge this gap of knowledge by clustering atoms together and studying their characteristics. If enough atoms were clustered together, eventually one would obtain a liquid or solid. The study of atomic and molecular clusters also benefits the developing field of nanotechnology. If new materials are to be made out of nanoscale particles, such as nanocatalysts and quantum computers, the properties of the nanoscale particles (the clusters) must first be understood.