团簇的研究现状及展望

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团簇

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团簇和纳米体系物理发展团簇和纳米体系是20世纪末发展起来的崭新领域,它所研究的对象是既不同于原子、分子,又不同于宏观物体的中间体系,尺度范围大约在0.1-100nm,这是人们过去从未进行研究的新领域,是人们认识物质世界的新层次。

它的丰富物理内涵,对物理学提出了新的挑战,也是当前物理学与其它学科交叉最富有活力的热点领域。

团簇简介原子和分子团簇,简称团簇(Cluster)或微团簇(microclusters),是几个乃至上千个原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成相对稳定的微观和亚微观聚集体,其物理和化学性质随所包含的原子数目而变化。

团簇的空间尺度是几个至几百个纳米的范围,用分子描述显得太大,用小块固体描述又显得太小,许多性质既不同于单个原子分子,又不同于固体或液体,也不能用两者性质作简单线性外延和内插得到。

因此,人们把团簇看作是介于原子分子和宏观固体之间物质结构的新层次,有人称之为物质的“第五态”。

正因为如此,团簇可作为各种物质由原子分子向大块物质转变过程中的特殊物相,或者说它代表了凝聚态物质的初始状态,团簇的研究有助于我们认识大块凝聚物质的某些性质和规律。

团簇科学是研究团簇的原子组态和电子结构、物理和化学性质及其向大块物质演化过程中与尺寸的关联,团簇同外界环境的相互作用规律等。

团簇科学处于多学科交叉的范畴。

从原子分子物理、凝聚态物理、量子化学、表面科学、材料科学甚至核物理学引入的概念和方法交织在一起,构成当前团簇究的中心议题,并逐渐发展成一门介于原子分子物理和固体物理之间的新型学科。

团簇研究的基本问题是:弄清团簇如何由原子、分子一步步发展而成,以及随着这种发展、团簇的性质将如何变化,当尺寸多大时,团簇发展成宏观固体人们知道,由若干原子构成的分子,可在气相、液相和固相中稳定的单元存在,而团簇作为原子聚集体往往产生于非平衡条件,很难在平衡的气相中产生。

当团簇尺寸较小时,每增加一个原子,团簇的结构发生变化,即所谓重构。

金属团簇结构与催化反应活性关联分析

金属团簇结构与催化反应活性关联分析

金属团簇结构与催化反应活性关联分析引言:金属团簇在催化领域中扮演着重要角色,其表面结构与催化反应的活性密切相关。

深入了解金属团簇结构与催化反应活性之间的关联对于优化催化剂的设计以及开发高效能的催化过程具有重要意义。

本文将讨论金属团簇结构对催化反应活性的影响,并探讨最新的研究进展。

一、金属团簇结构的定义与分类金属团簇是由几个金属原子组成的纳米尺度结构,其形状与金属原子的排列有密切关联。

根据团簇中金属原子数量的不同,可以将金属团簇分为多种不同的类别,如二聚体、三聚体、四聚体等。

此外,金属团簇的几何构型(如球形、片状、链状等)也是对其结构进行分类的重要依据。

二、金属团簇结构与催化反应活性的关联1. 电子效应金属团簇的电子结构对催化反应活性具有重要影响。

金属团簇的电子结构可调控反应物与团簇之间的相互作用,从而影响反应的速率和选择性。

例如,在催化合成反应中,金属团簇可以调节反应物的吸附能力,改变反应物在团簇表面上的构型,从而影响反应过渡态的形成和反应路径的选择。

2. 表面活性位金属团簇的表面活性位是催化反应活性的关键,其数量和性质决定了催化剂的活性。

金属团簇表面上存在不同类型的活性位,如金属原子、孤立的金属原子、边界位等。

这些活性位可以提供活性中心,吸附和活化反应物。

3. 尺寸效应金属团簇的尺寸也对催化反应活性产生显著影响。

通常情况下,小尺寸的金属团簇具有更高的反应活性。

这是因为小尺寸的金属团簇具有较高的表面积,提供更多的活性位,增加了反应物与催化剂之间的接触面积,从而促进了反应速率。

三、最新研究进展近年来,随着先进的表征技术的发展,研究人员对金属团簇结构与催化反应活性之间的关联进行了深入的研究。

例如,使用原子分辨扫描隧道显微镜(STM)技术,研究人员可以直接观察到金属团簇的原子结构,并研究其在催化反应中的催化活性。

此外,密度泛函理论(DFT)和分子动力学模拟等计算方法也被广泛应用于研究金属团簇的结构与催化反应活性关联。

纳米ir团簇

纳米ir团簇

纳米ir团簇
摘要:
一、纳米ir团簇的概述
二、纳米ir团簇的制备方法
三、纳米ir团簇的性能与应用
四、纳米ir团簇的发展前景
正文:
纳米ir团簇作为一种新兴的纳米材料,正逐渐引起科研界的关注。

纳米ir 团簇是由若干个原子组成的微观粒子,其尺寸在1到100纳米之间。

由于其独特的物理和化学性质,纳米ir团簇在许多领域都有广泛的应用前景。

纳米ir团簇的制备方法有多种,包括物理法、化学法和生物法等。

物理法主要是通过蒸发、溅射等手段制备;化学法则是通过化学反应生成纳米ir团簇;生物法则是利用生物分子作为模板,合成纳米ir团簇。

纳米ir团簇具有出色的性能,如高催化活性、高磁性、高光学性能等。

这些性能使其在许多领域得以应用,如催化、磁性材料、光电器件等。

此外,纳米ir团簇还具有较高的生物相容性,因此在生物医学领域也有广泛的应用,如药物传递、肿瘤治疗等。

展望未来,纳米ir团簇的发展前景十分广阔。

随着科研技术的不断进步,纳米ir团簇的制备方法和性能研究将更加成熟,进而推动其在各个领域的应用。

同时,纳米ir团簇在产业化进程中也面临一定的挑战,如规模制备、成本降低等。

但相信在不久的将来,纳米ir团簇将为我们带来更多的惊喜和便利。

总之,纳米ir团簇作为一种具有巨大潜力的纳米材料,其独特的性能和广泛的应用前景使其在科研和产业界备受关注。

团簇的研究现状及展望

团簇的研究现状及展望

团簇的研究现状及展望团簇的研究现状及展望摘要:概述团簇当前的发展现状,总结了团簇发展这么多年来取得的一些进步和团簇研究过程中遇到的一些有待解决的难题并对团簇的发展前景和方向作了展望。

关键词:团簇,微观结构,尺寸,性能特征1.前言团簇研究正在迅速发展,是跨越原子、分子物理、固体物理、表面物理、量子化学等诸多学科的一个交叉学科。

从等于1956年在喷嘴束中发现氢分子的冷凝即氢分子的团簇形成算起,将近已有40年的历史。

但团簇研究在国际上的迅速发展还是最近一二十年的事情。

与国际的团簇研究步伐相比,国内的土作起步较晚。

从80年代中期开始,国内一些单位陆续开展了团簇的实验和理论研究。

2.团簇介绍原子和分子团簇,简称团簇(Cluster)或微团簇(microclusters),是几个乃至上千个原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成相对稳定的微观和亚微观聚集体,其物理和化学性质随所包含的原子数目而变化。

团簇的空间尺度是几人至几百人的范围,用分子描述显得太大,用小块固体描述又显得太小,许多性质既不同于单个原子分子,又不同于固体或液体,也不能用两者性质作简单线性外延和内插得到。

因此,人们把团簇看作是介于原子分子和宏观固体之间物质结构的新层次,有人称之为物质的“第五态”[1]。

正因为如此,团簇可作为各种物质由原子分子向大块物质转变过程中的特殊物相,或者说它代表了凝聚态物质的初始状态,象胚胎学以其特殊的、许多情况下甚至是唯一的方式说明生物学规律一样,团簇的研究有助于我们认识大块凝聚物质的某些性质和规律[2,3]。

团簇科学是研究团簇的原子组态和电子结构、物理和化学性质及其向大块物质演化过程中与尺寸的关联,团簇同外界环境的相互作用规律等。

团簇科学处于多学科交叉的范畴。

从原子分子物理、凝聚态物理、量子化学、表面科学、材料科学甚至核物理学引入的概念和方法交织在一起,构成当前团簇究的中心议题,并逐渐发展成一门介于原子分子物理和固体物理之间的新型学科。

原子团簇的特异性质与应用前景

原子团簇的特异性质与应用前景

原子团簇的特异性质与应用前景引言:原子团簇是由几十个到几千个原子组成的微观粒子集合体,具有特殊的性质和结构。

在物理学领域,我们可以借助物理定律和实验来探索原子团簇的性质,并利用这些性质去开发各种应用。

本文将以物理定律为基础,从实验准备、过程,到应用和其他专业性角度进行详细解读。

正文:一、原子团簇的电子结构与量子力学原理在探索原子团簇的性质之前,我们首先需要了解到量子力学原理对原子团簇电子结构的影响。

我们熟知的量子力学原理包括波粒二象性、不确定性原理以及波函数的运动方程等。

通过波动性,原子团簇在一定尺寸上呈现出粒子性的特征。

这意味着电子在团簇中的能级将受到限制,且能级之间的间隔依赖于团簇的尺寸和结构。

实验中我们可以通过测量团簇的能级分布来研究这种特异性质。

二、原子团簇的热力学性质与热力学定律在研究原子团簇的热力学性质时,我们可以借助热力学定律来解释其微观行为。

其中最重要的有热力学第一定律和第二定律。

根据热力学第一定律的能量守恒原则,我们可以通过测量原子团簇的内能变化来研究其热力学性质。

通过实验设计,可以控制原子团簇的温度、压力等参数,并测量相应的内能变化,进而验证热力学定律的适用性。

三、原子团簇的光学性质与光学定律原子团簇的光学性质是研究其特殊性质的重要方面。

在探索光学性质时,我们可以借助光学定律,如折射定律、衍射定律和反射定律等。

通过实验设计,我们可以针对原子团簇的光学性质进行探究。

例如,我们可以利用干涉实验来研究原子团簇的衍射和干涉现象,从而寻找其特殊的光学特性。

四、原子团簇的磁学性质与磁学定律原子团簇的磁学性质是其独特性质之一,可以利用磁学定律来探索。

磁学常用的定律包括洛伦兹力定律和法拉第定律等。

通过实验,我们可以针对原子团簇的磁性进行研究。

例如,我们可以设计磁场扫描实验,测量原子团簇在不同磁场强度下的磁矩变化,从而揭示其磁学性质。

五、原子团簇的应用前景原子团簇作为一种新型材料,具有许多重要的应用前景。

团簇文献综述

团簇文献综述

团簇文献综述团簇是一种由几个原子组成的稳定结构,可以具有特殊的物理和化学性质。

在过去的几十年中,团簇研究已经成为物理学、化学、材料科学等领域的重要研究方向。

本文综述了团簇的研究进展和应用。

团簇的研究可以追溯到20世纪60年代,当时科学家发现了一种由几个原子组成的团簇,其性质与大块材料有明显的差异。

随着实验技术的发展,科学家们开始合成不同原子组成的团簇,并对其进行了详细的研究。

研究发现,团簇的性质与其大小、形状、组成以及相互作用有密切关系。

团簇具有许多独特的物理和化学性质。

例如,纳米团簇具有特殊的电子结构和光学性质,因此被广泛应用于催化剂、传感器、电子器件等领域。

团簇在催化剂中可以提高反应速率和选择性,因为其高表面积和活性位点使得催化剂更容易与反应物发生作用。

团簇还可以用作传感器,通过改变其表面等离子共振频率或荧光性质来检测环境中的某种物质。

此外,团簇还可以用于构建新型的材料。

例如,二维团簇状材料具有较大的表面积和高度可调节性,被广泛研究用于电子器件、能源存储和传输等领域。

通过控制团簇的组成和排列方式,可以获得不同的材料性质,为功能材料的设计和合成提供了新的思路。

团簇的研究还涉及到理论模拟和计算方法的开发。

通过计算工具,可以预测团簇的结构和性质,并探索其在不同条件下的响应。

理论计算对于解释实验观察到的现象和指导实验设计有着重要的作用。

近年来,机器学习和人工智能的发展为团簇研究提供了新的方法和思路。

总之,团簇作为一种新型的材料结构,具有丰富的物理和化学性质,在催化剂、传感器、能源领域等具有广泛的应用前景。

随着实验技术和计算方法的不断发展,团簇研究将继续推动材料科学和物理化学等领域的发展。

金属纳米过分团簇

金属纳米过分团簇

金属纳米过分团簇摘要:1.金属纳米团簇的概念和特点2.金属纳米团簇的制备方法3.金属纳米团簇的应用领域4.金属纳米团簇的研究现状与展望正文:金属纳米团簇是近年来材料科学领域的研究热点,它具有独特的物理和化学性质,广泛应用于催化、传感、磁性、光学和生物医学等领域。

1.金属纳米团簇的概念和特点金属纳米团簇是由金属原子组成的纳米尺度团簇,其尺寸一般在1-100nm 之间。

与传统金属纳米颗粒相比,金属纳米团簇具有更高的表面能、更多的表面原子和更丰富的表面反应活性中心。

这使得金属纳米团簇具有独特的物理和化学性质,如高催化活性、高磁矩、光学性质和生物相容性等。

2.金属纳米团簇的制备方法目前,制备金属纳米团簇的方法主要有物理法和化学法。

物理法包括溅射法、热蒸发法等,主要特点是制备过程简单,但对纳米团簇的大小和形状控制较差。

化学法包括共沉淀法、水热法、溶剂热法等,可以较好地控制纳米团簇的大小和形状,但制备过程相对复杂。

3.金属纳米团簇的应用领域金属纳米团簇在诸多领域都有广泛的应用。

在催化领域,金属纳米团簇作为催化剂,可以显著提高反应速率,实现绿色催化过程。

在传感领域,金属纳米团簇可以作为高性能的传感器,实现对各种目标分子的灵敏检测。

在磁性领域,金属纳米团簇因其高磁矩特性,可用于制备磁性材料。

在光学领域,金属纳米团簇因其独特的吸收和散射特性,可用于制备高性能的光电材料。

在生物医学领域,金属纳米团簇因其良好的生物相容性,可用于制备生物传感器、药物载体等。

4.金属纳米团簇的研究现状与展望尽管金属纳米团簇在诸多领域取得了显著的研究进展,但仍然面临着一些挑战,如纳米团簇的尺寸和形状控制、结构稳定性、团聚问题等。

金属纳米团簇综述

金属纳米团簇综述

金属纳米团簇综述一、金属纳米团簇团簇,也称超细小簇。

团簇是由几个乃至上千个原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成的相对稳定的微观或亚微观聚集体,其物理和化学性质随所含的原子数目而变化。

团簇的空间尺度是几埃至几百埃的范围,用无机分子来描述显得太小,用小块固体描述又显得太大,许多性质既不同于单个原子分子,又不同于固体和液体,也不能用两者性质的简单线性外延或内插得到。

因此,人们把团簇看成是介于原子、分子与宏观固体物质之间的物质结构的新层次,是各种物质由原子分子向大块物质转变的过渡状态。

而金属纳米团簇是团簇的一种,其一般由少则数个、多则上百个原子组成,其尺寸与电子费米波长相当,并且因为其超小尺寸、冷光性、耐光性和生物相容性的特点,近年来成为纳米材料的明星成员。

二、金属纳米团簇的合成方法与机理1、直接合成法以制备Au(I)举例,在硫醇配体的存在下,Au(III)会被转化成Au(I)-SR络合物,然后通过还原剂(NaBH4)直接将Au(I)-SR络合物还原成团簇。

根据报道,在合成用谷胱甘肽(GSH)保护的金纳米团簇时,采用这种方法,虽然合成步骤比较方便,但是合成的团簇的尺寸比较分散,包括了Au10(SG)10、Au15(SG)13、Au15(SG)14、Au22(SG)16、Au22(SG)17等等,并且产率很低。

值得一提的是,在这种方法中,有两个关键的步骤:1)热力学选择:即通过反应温度的控制,从而控制反应过程中的某一产物的形成;2)动力学控制:即通过还原剂的强弱以及加入的快慢等来控制产物的形成,比如强还原剂LiAlH4、NaBH4,温和还原剂NaBH3CN、CO等等。

Figur1.1 NaBH4直接将Au(I)-SR络合物还原成团簇示意图。

Figue1.2 通过还原合成[Au25(SR)18]-团簇示意图。

2、种子生长法种子生长法即采用较小尺寸金属纳米团簇作为种子,逐步生长为较大尺寸金属纳米团簇的方法。

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团簇的研究现状及展望班级 13光电学号 1395121002 姓名白志辉摘要:概述团簇当前的发展现状,总结了团簇发展这么多年来取得的一些进步和团簇研究过程中遇到的一些有待解决的难题并对团簇的发展前景和方向作了展望。

关键词:团簇,微观结构,尺寸,性能特征1.前言团簇研究正在迅速发展,是跨越原子、分子物理、固体物理、表面物理、量子化学等诸多学科的一个交叉学科。

从E.M.Beck等于1956年在喷嘴束中发现氢分子的冷凝即氢分子的团簇形成算起,将近已有40年的历史。

但团簇研究在国际上的迅速发展还是最近一二十年的事情。

与国际的团簇研究步伐相比,国内的土作起步较晚。

从80年代中期开始,国内一些单位陆续开展了团簇的实验和理论研究。

2.团簇介绍原子和分子团簇,简称团簇(Cluster)或微团簇(microclusters),是几个乃至上千个原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成相对稳定的微观和亚微观聚集体,其物理和化学性质随所包含的原子数目而变化。

团簇的空间尺度是几人至几百人的范围,用分子描述显得太大,用小块固体描述又显得太小,许多性质既不同于单个原子分子,又不同于固体或液体,也不能用两者性质作简单线性外延和内插得到。

因此,人们把团簇看作是介于原子分子和宏观固体之间物质结构的新层次,有人称之为物质的“第五态”[1]。

正因为如此,团簇可作为各种物质由原子分子向大块物质转变过程中的特殊物相,或者说它代表了凝聚态物质的初始状态,象胚胎学以其特殊的、许多情况下甚至是唯一的方式说明生物学规律一样,团簇的研究有助于我们认识大块凝聚物质的某些性质和规律[2,3]。

团簇科学是研究团簇的原子组态和电子结构、物理和化学性质及其向大块物质演化过程中与尺寸的关联,团簇同外界环境的相互作用规律等。

团簇科学处于多学科交叉的范畴。

从原子分子物理、凝聚态物理、量子化学、表面科学、材料科学甚至核物理学引入的概念和方法交织在一起,构成当前团簇究的中心议题,并逐渐发展成一门介于原子分子物理和固体物理之间的新型学科。

团簇研究的基本问题是:弄清团簇如何由原子、分子一步步发展而成,以及随着这种发展、团簇的性质将如何变化,当尺寸多大时,团簇发展成宏观固体[4]人们知道,由若干原子构成的分子,如八个硫原子构成环状分子、磷分子的四面体结构,可在气相、液相和固相中稳定的单元存在,而团簇作为原子聚集体往往产生于非平衡条件,很难在平衡的气相中产生。

当团簇尺寸较小时,每增加一个原子,团簇的结构发生变化,即所谓重构。

而当团簇的大小达到一定尺寸时,则变成大块固体的晶体结构,此时除了表面原子存在弛豫外,增加原子数则不再发生重构,其性质也不再发生显著改变。

这个“尺寸”称之为临界尺寸,或叫做关节点。

各个不同物质的关节点可能是不同的。

因此,知道从一个原子或分子长成固体过程中团簇所具有的各种结构序列,是团簇研究的重要问题之一。

3.团簇生原理及方法自然界中,团簇粒子存在,如大气烟雾、宇宙尘埃等。

但是用人工方法产生团簇是团簇物理研究的基础。

目前团簇的产生方法分两大类:物理方法和化学方法。

根据研究问题的不同,物理方法又分许多种。

3.1 载气超声速喷嘴源[6]金属在加热炉里被加热蒸发而汽化,金属蒸汽压力在103~104Pa。

为了增加蒸发室里的压力,通入惰性气体,使压力达到几个大气压。

混合的金属蒸汽和惰性气体,通过一个小喷口进入真空室。

由于小喷口两边的压力差,束流获得了很高的速度,成为超声速分子束。

这一过程可以看作是气体的绝热膨胀。

绝热膨胀时混合气体温度降低,金属原子过饱和冷凝聚成团簇。

3.2 气体凝聚团簇源它的基本原理是:把放置在坩埚里的所需材料加热蒸发,产生金属蒸汽。

然后通入氦气,并用液氮冷却。

由于氦气的引入,使得金属蒸汽温度过低。

在氦气的凝聚作用下,金属原子持续凝聚而成团簇。

由于团簇的再蒸发几率很小,因此团簇的产额与热力学稳定性关系不大。

团簇产额和团簇的直径有关,团簇的大小由原子之间碰撞的统计平均值决定。

这种源用来产生大团簇(团簇大小可达20000个原子/团簇)是很有效的,但束流强度弱于载气超声速喷嘴源。

团簇的大小取决于源的各个参数,如金属蒸汽密度,氦气流速率,喷口的直径等。

团簇的最终温度低于超声速源,而且温度也取决于源的各个参数。

3.3 激光蒸发团簇源激光蒸发团簇源与其他团簇源所不同的是团簇束流为脉冲式的。

从原理讲,这种源可以产生所有的金属团簇。

一束强激光经聚焦后投射到靶上,激光辐射在照射区被物质所吸收,照射表层下一个薄层被加热,温度升高直到物质熔化并蒸发,产生金属蒸汽。

靶丸由旋转装置带动旋转,以保证整个靶都受到激光的照射。

氦气以脉冲的方式通入系统中,由于气体的冷却,使得金属原子过饱和而凝聚成团簇,团簇和气体的混和物经喷口射出。

3.4 溅射团簇源它的原理是:离子枪使惰性气体电离,由引出电极将电离气体引出,经聚焦电极使气体离子汇聚成束。

对离子束加速,使之具有较高的能量。

气体离子轰击金属靶表面,靶原子被溅射后从各个方向飞出,溅射出来的粒子能量比热蒸发粒子的能量大得多。

溅射出的粒子碰撞被电离,通过离子透镜聚集成团簇,团簇部分被电离。

离化团簇束通过能量过滤箱被选择,最后引出单能团簇束。

3.5 加热蒸发离化团簇源这种源最早由日本Takagi等[7]建立。

整个装置包括坩埚源、离化器、加速极等。

在密封的坩埚里放置所需材料,加热坩埚以使材料在高温下蒸发,坩埚内蒸气压可达133 Pa到103Pa,坩埚外的压力是1.33×10-4Pa,内外形成压力差。

蒸汽通过坩埚嘴向外喷射。

由于很大的压力差,因此蒸汽热能转化为动能。

在此过程中,发生绝热膨胀,蒸汽温度降低,冷凝到饱和状态,凝聚成团簇。

原子团簇中有几十到几千个原子。

原子团簇通过由热阴极和阳极构成的离化器。

热阴极发射的电子在电场作用下轰击原子团簇,使部分团簇离化,产生离化团簇束。

经过加速电极加速,团簇束获得一定动能。

用该团簇源沉积可以获得高质量薄膜[8,9],但该团簇源产生的束流中团簇含量低[10,11]。

3.6 液态金属离化团簇源用加热器使金属熔化成液态。

置于金属中的钨丝加上电压,钨丝尖端成针形,产生很强的尖端电场。

液态金属在强电场作用下获得能量,使得金属液滴从钨丝尖端喷射出来,在电场的作用下碰撞多次电离,经蒸发冷却,凝聚成离化团簇。

由引出电极引出,经三极透镜聚焦形成离化团簇束。

这种源适用于熔点很高的金属,可产生多电荷团簇。

3.7磁控溅射团簇源德国Haberland等[12]最早设计的磁控溅射加液氮冷凝ECIⅠ型团簇源。

2个相对靶组成磁控溅射头(~Φ100 mm),并由水冷却。

2靶之间的距离可调,一般为30~50 mm。

溅射电压为400 V,溅射电流为1~2 A,通常采用Ar和N2为工作气体,溅射气压约40 Pa。

被溅射出的原子或原子团在工作气体的载带下,通过一个光阑(孔径可变)进入液氮冷凝区。

在液氮冷凝区内,由于粒子之间的相互碰撞形成团簇。

4团簇的发展与新展望从当前国内外团簇研究的深入发展和逐渐走向应用的角度看,存在一些有待解决的问题。

(l)应澄清团簇的结构和性质随所含原子数的变化过程。

(2)研究团簇的成核和形成过程,进行尺寸选择,以获得尺寸均一可控的团簇束流(5)纳米尺寸团簇原位压成纳米材料的界面结构和性质的关系及其随时间的变化,新型纳米合金和实用的纳米陶瓷的制备和性质。

(6)是否存在某些理论方法,不仅可以模拟团簇的结构,预知团簇(尺寸范围在几十至上千个原子)各种动力学性质,并能在实验中观察到其结果,以指导实验,制备新材料。

(7)如何找到一种有效的方法和技术直接确定团簇中原子的位置。

(8)如何获取足够产额的、元素和尺寸都确定的团簇束,使团簇应用走向产业化。

(9)能否发展一种方法和技术直接对团簇表面或内部进行控制和修饰。

团簇科学是一个在继续迅速发展的广阔和深刻的领域,新发现、新发展层出不穷,新问题、新挑战也尖锐地摆在人们面前。

这些问题和挑战存在于不同尺寸范围的团簇,遍及从实验到理论以及实际应用的各个方面,这必将推动团簇科学的进一步发展.参考文献[1] Stein,G.D.,Phys.Teach.17(1979)503.[2] Bjornholm,S,Comtemp Phys.31(1990)309.[3] 冯端,金国钧,凝聚态物理学新论,上海科学技术出版社,P286(1992).[4] Wang,G.H,Proeof3rdAsiaPaeifePhysiesConf(edsY.W.ehan,A.F.Leung,C.N.Yang,K·Young),Worldseientike,Singapore,ploo4(1988);王广厚等,物理学进展,7(2987)1.[5] Martin,T.P.,PhysRep.95(2983)167.[6] WALT A, DE HEER. The physics of simple metal clusters: experimental aspects and simple models[J].Rev ModPhys, 1993, 65(3):611~622.[7] TAKAGI T. Ionized cluster beam teehnigue[J].Vacuum,1986,36:27~31.[8] TAKAGI T. Ionized cluster beam reposition and epitaxy[C]. NJ: Noyes Publications, Park Ridge, 1998.[9] YAMADA I, USUI H, TAKGI T. The formation and kinetics of ionized cluster beams[J]. Z Phys, 1986, D3:137~140.[ 10]PRUETT J G, WINDISCHMANN H, NICHOLAS M L,et al. Cluster size and temperature measurement in a purevapor source expansion[J]. J Appl Phys,1988, 64:2 271~2 278.[11 ]TURNER D,SHANKS H.Experimental and computational analysis of ionized cluster beam deposition[J]. J ApplPhys, 1991,70:5 385~5 400.[12]HABERLAND H, MALL M, MOSELER M,et al. Filling of micro-sized contact holes with copper by energetic cluster impact[J]. Vac Sci Tec, 1994, A12(5):2 925~2 927.。

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