团簇独特性质
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团簇独特性质
所谓团簇,就是由相距较远的小团簇合并成的大团簇。
团簇大小取决于尺度因子,可以用它们来衡量分子尺寸的大小。
在团簇化学中,团簇常表现为无限小,其原因是因为原子尺度的限制。
从原子的角度讲,分子或团簇都是一个整体,只有当这些粒子处于较大的空间范围时才有可能实现。
团簇是研究基本粒子结构与物理性质的一种重要方法,在原子和分子物理中得到了广泛应用,也是探索核反应过程中粒子的产生、衰变和反应机理的有力工具。
一般情况下,由几个或几十个成员组成的团簇叫做链状团簇,简称团簇。
最简单的一种链状团簇—— 1+1型团簇是由一个金原子与一个磷原子组成的,而最简单的12+1型团簇则由13个磷原子组成,因此12+1型团簇又被称为“核素”。
虽然目前已经发现了数百种的团簇,但是像“ 12+1型”、“ 13+1型”这样规整的形式还未出现过。
由于团簇有着丰富的特征,所以人们不断地提出各种假说,试图解释这些特殊形状。
4、团簇具有“体积效应”。
团簇之所以呈现球状,主要是由于其原子在外界影响下形成团簇后,由于受到附近电子云的影响,原子间的距离大大增加,相当于同周期原子体积之和。
这种微观结构上的改变,使得团簇对磁场有很强的敏感性。
团簇虽小,却对周围的环境非常敏感,表现出比晶体更为复杂的内部运动状态。
由于原子之间存在相互作用,因此通过研究其中每一个原子的运动轨迹可以准确地推断出团簇的结构。
5、团簇具有“吸附效应”。
团簇形成过程中会发生大量粒子间的碰撞,同时会不断向团簇周围辐射一定波长范围的光波。
这种现象称为光的“吸附效应”,即吸附光子效应。
团簇不仅可以吸收可见光,也可以吸收X射线和γ射线等。
许多团簇还能吸收紫外光。
因此,利用这一性质可以研究分子的振动性质。
6、团簇具有“量子效应”。
在团簇的形成过程中,由于电子轨道的不断重新排列,团簇的平均能量不断升高。
根据能级交错原理,高能态粒子数密度将超过低能态粒子数密度。
而且,随着团簇的稳定性逐渐增加,能级交错也越来越明显,从而形成明显的激发态和各种亚稳态,出现各种带色的特征光谱。