Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите Сервер по Физике Обратите внимание!
 
  Наука >> Физика >> Общая физика >> Физика микромира | Новости
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

КнигиСофронова Е.И. Где ты моя Родина?

Танец соли на экране
1.03.2003 23:42 | Phys.Web.Ru
    

Все больше и больше исследований в области физики и технологии производства так называемых функциональных материалов принимают в расчет наноразмерные олигатомные образования - кластеры.

Чтобы понять, что происходит с кластером - как он формируется, какие испытывает трансформации и при каких условиях разрушается - ученые из Виргинского университета (University of Virginia) Блумфилд и Далли провели экспериментальное исследование поведения кластера, состоящего из четырех ионов цезия и трех ионов иода при комнатной температуре. Чтобы получить представление о размерах кластера из семи ионов, возьмите кристаллик поваренной соли: его размеры составляют около 0,2 мм, а вдоль каждого из ребер этого кубика расположены более полутора тысяч ионов (напомним, что мы в этом случае имеем дело с ионным кристаллом кубической симметрии).

Оказалось, что при комнатной температуре флуктуации заставляют кластер принимать формы куба, кольца, "ступеньки лестницы" (и, конечно же, все промежуточные). Все эти превращения осуществляются за счет внутренней энергии хаотического движения ионов, составляющих кластер. Экспериментальная часть исследования заключалась в освещении кластера пикосекундными лазерными импульсами: отдельно для разогрева, отдельно - для измерения расположения ионов в кластере. В силу субмикроскопических размеров кластера прямые наблюдения его структуры невозможны, так что данные измерений потребовали большой математической работы по интерпретации. Оказалось, что распад кластера - процесс, аналогичный плавлению кристаллической фазы - происходит при температуре примерно втрое ниже температуры плавления кристаллического образца того же состава (225°C и 626°C соответственно). Этот результат важен с точки зрения ученых, занимающихся разработкой новых наноразмерных деталей, микроэлектромеханических систем (МЭМС) и гетероструктур.

Тем не менее, исследователи все же не могли недооценить фактора наглядности результата и смоделировали поведение аналогичного кластера из восьми ионов (добавили четвертый ион иода для упрощения расчетов). На иллюстрации справа показаны различные промежуточные стадии изомеризации такого восьмиатомного кластера. На странице авторов Вы можете просмотреть видеоклип, моделирующий превращения кластера.

По результатам исследования была опубликована статья в последнем выпуске Physical Review Letters

По материалам: Physics News Update #624, 13 февраля 2003.

Иллюстрация: ©Phys.Web.Ru на основе видеоклипа авторов.


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования