第十六原子团簇.pptVIP

第十六原子团簇演示文稿;（优选）第十六原子团簇;3.纳米体系的基本物理效应

(1).小尺寸效应：尺寸与光波波长、德布罗意波长以及相干长度等相当或更小时，导致声、光、电磁、热力学等物性呈现新的小尺寸效应。

(2).表面效应：;(4).宏观量子隧道效应：

微观粒子具有贯穿势垒的能力。

宏观量：微颗粒的磁化强度，量子相干器件中的磁通量，亦具有隧道效应。

Fe-Ni薄膜中畴壁运动速度在低于某一临界温度时基本上与温度无关。

限定了磁带、磁盘进行信息储存的时间极限。

(5).库仑阻塞与库仑台阶效应：

;(6).介电限域效应：

纳米微粒分散在异质介质中由于界面引起的体系介电增强现象。

纳米粒子的光吸收带边移动(蓝移，红移)的Brus公式：;4．纳米材料的奇特物性

(1).热学性能

纳米粒子的熔点、开始烧结温度和晶化温度均比常规粉体的低得多。(表体比大）

(2).磁学性质

(a).超顺磁性;(c).居里温度

居里温度Tc与交换积分J成正比，并与原子构形和间距有关纳米粒子的Tc比固体相应的低。

纳米粒子中原子间距随着颗粒尺寸减少而减小。原子间距小将会导致J的减小，因而Tc下降。

5nmNi:点阵参数缩小2.4%;(3).光学性质

(a).宽频带强吸收

(b).蓝移和红移现象

量子限域效应：蓝移

表面效应：红移

(c).量子限域效应

激子带的吸收系数随粒径下降而增加，即出现激子增强吸收并蓝移

(d).纳米粒子的发光

(4).表面活性及敏感特性

Au纳米团簇的催化(CO+O2-CO2)

(5).光催化性能

纳米半导体独特性能

nano-TiO2:;16.2原子团簇;1.团簇研究的基本问题：

弄清团簇如何由原子、分子一步一步发展而成，以及随着这种发展，团簇的结构和性质如何变化。;第11页，共42页。;第12页，共42页。;第13页，共42页。;2.团簇的产生与检测

物理制备法和化学合成法

真空、气相和凝聚相合成(生成条件)

物理方法：溅射、热蒸法和激光蒸发等产生原子气，通过绝热气体膨胀或惰性气体冷凝得到中性团簇，再用各种方法使之电离，包括：电子电离、光电离和离子反应等。

团簇电离后可通过四极谱仪、静电或磁谱仪，以???飞行时间质谱仪(TOF)探测。;第15页，共42页。;3.团簇的稳定结构和幻数

原子中的电子状态

原子核中的核子状态;团簇结构中的序:

(a)位置序是经典粒子的特征

(b)动量序则是德布罗依波的特征;(1).惰性元素团簇－Mackay二十面体

位置序起主导作用（Ar,Kr,Xe…);第19页，共42页。;第20页，共42页。;第21页，共42页。;(2).碱金属卤化物团簇

位置序起主导作用(LiF,NaCl,CuBr,CsI…);第23页，共42页。;第24页，共42页。;第25页，共42页。;Graphite

-Softandblackandthestable,common,formofcarbon.

-Verylightandresistant

-Atomisatthecornersoffusedhexagoninparallellayers.;Anideafromouterspace;FullereneScience;Prof.RobertF.Curl,Jr

RiceUniversity,Houston

TX,USA;第30页，共42页。;Usefulnessofhollowspherestructure;NDRmoleculardeviceinvolvingtwoC60molecules;第33页，共42页。;C50Cl10的立体结构模拟图;(4).金属团簇;凝胶模型

动量序

起主导作用;凝胶模型的能级(n,l):1s(2),1p(6),1d(10),2s(2),1f(14),

2p(6),1g(18),2d(10)……

幻数：2,8,18,20,34,40,56,68,70,92,106……;4.团簇的自发破碎和库仑爆炸

当两个以上的电子从团簇上剥离后，团簇形成带多电荷离子簇。当团簇里的正电荷分布的库仑排斥超过团簇的束缚能，团簇会发生自发破碎，称为库仑爆炸?一种复杂的动力学过程。;6.团簇的磁学性质

;团簇的对称性愈高，其磁性就愈强?;Ih;谢谢大家！