Слайд 2
![Кластеры магические — это кластеры определённых «магических» размеров, которые благодаря](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-1.jpg)
Кластеры магические — это кластеры определённых «магических» размеров, которые благодаря своей
специфической структуре обладают повышенной стабильностью по сравнению с кластерами других размеров.
Слайд 3
![Отличительной чертой кластера являются его размер. Под размером кластера принято](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-2.jpg)
Отличительной чертой кластера являются его размер. Под размером кластера принято
понимать число атомов, образующих кластер. Кластеры могут иметь размеры от единиц до сотен атомов, а формирующийся ансамбль кластеров обычно характеризуется достаточно широким распределением по размерам.
Слайд 4
![В некоторых системах кластеры, имеющие особые размеры, обладают повышенной стабильностью,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-3.jpg)
В некоторых системах кластеры, имеющие особые размеры, обладают повышенной стабильностью,
в результате чего таких кластеров формируется существенно больше, чем кластеров других размеров. Такие кластеры часто называют магическими, т. к. число атомов в них не произвольное, а точно равно некоторому «магическому» числу.
Слайд 5
![Классическим примером магических кластеров может служить семейство фуллеренов, включающее C60, C70, C84.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-4.jpg)
Классическим примером магических кластеров может служить семейство фуллеренов, включающее C60, C70, C84.
Слайд 6
![В магических нанокластерах атомы или молекулы расположены в определённом порядке](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-5.jpg)
В магических нанокластерах атомы или молекулы расположены в определённом порядке
и довольно сильно связаны между собой. Благодаря этому обеспечивается сравнительно высокая устойчивость магических нанокластеров, их невосприимчивость к внешним воздействиям.
Слайд 7
![Магические нанокластеры по своей устойчивости подобны нанокластерам. Вместе с тем](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-6.jpg)
Магические нанокластеры по своей устойчивости подобны нанокластерам. Вместе с тем
в магических нанокластерах атомы или молекулы в своём расположении не образуют кристаллическую решётку, типичную для нанокристаллов.
Слайд 8
![Особенность упорядоченных или магических нанокластеров состоит в том, что для](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-7.jpg)
Особенность упорядоченных или магических нанокластеров состоит в том, что для
них характерны не произвольные, а строго определённые, энергетически наиболее выгодные – так называемые магические числа атомов или молекул. Как следствие, для них характерна немонотонная зависимость их свойств от размеров, т.е. от числа образующих их атомов или молекул.
Слайд 9
![Повышенная стабильность, присущая магическим кластерам, обусловлена жёсткостью их атомной или](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-8.jpg)
Повышенная стабильность, присущая магическим кластерам, обусловлена жёсткостью их атомной или
молекулярной конфигурации, которая
удовлетворяет требованиям плотной упаковки и соответствует завершённым геометрическим формам определённых типов.
Слайд 10
![Расчёты показывают, что в принципе возможно существование различных конфигураций из](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-9.jpg)
Расчёты показывают, что в принципе возможно существование различных конфигураций из
плотно упакованных атомов, причём, все эти конфигурации представляют собой различные сочетания группировок из трёх атомов, в которых атомы расположены на равных расстояниях друг от друга и образуют равносторонний треугольник.
Слайд 11
![Простейшей из таких конфигураций, соответствующей наименьшему нанокластеру, состоящему из четырёх](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-10.jpg)
Простейшей из таких конфигураций, соответствующей наименьшему нанокластеру, состоящему из четырёх
атомов, является тетраэдр (а), который входит в качестве составной части в другие, более сложные конфигурации.
Слайд 12
![Нанокластеры могут иметь кристаллографическую симметрию, для которой характерны оси симметрии](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-11.jpg)
Нанокластеры могут иметь кристаллографическую симметрию, для которой характерны оси симметрии
5-го порядка. Это принципиально отличает их от кристаллов, структура которых характеризуется наличием кристаллической решётки и может иметь только оси симметрии1-го, 2-го, 3-го, 4-го и 6-го порядков.
Слайд 13
![В частности, наименьший устойчивый нанокластер с одной осью симметрии 5-го](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-12.jpg)
В частности, наименьший устойчивый нанокластер с одной осью симметрии 5-го
порядка содержит семь атомов и имеет форму пентагональной бипирамиды (е), следующая устойчивая конфигурация с шестью осями симметрии 5-го порядка – нанокластер в форме икосаэдра из 13 атомов (з).
Слайд 14
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-13.jpg)
Слайд 15
![Набор магических чисел, соответствующих наиболее устойчивым ядрам нанокластеров, может быть](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-14.jpg)
Набор магических чисел, соответствующих наиболее устойчивым ядрам нанокластеров, может быть
следующим: 13, 55, 147, 561, 1415, 2057, 2869 и т.д.
Минимальное по размерам ядро содержит 13 атомов: один атом в центре и 12 – в первом слое.
Слайд 16
![Магические нанокластеры могут формироваться при различных условиях, как в объёме](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-15.jpg)
Магические нанокластеры могут формироваться при различных условиях, как в объёме
конденсирующейся среды, так и на поверхности подложки, которая может оказывать определённое влияние на характер формирования нанокластеров.
Слайд 17
![Применение нанокластеров В органическом синтезе используют высокую каталитическую активность нанокластеров](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/168713/slide-16.jpg)
Применение нанокластеров
В органическом синтезе используют высокую каталитическую активность нанокластеров переходных металлов.
Оптические
и электронные свойства кластеров полупроводниковых материалов, распределённых в органической или силикатной матрице используются в области физики и химии низкоразмерных систем и нелинейной оптики.