50. Klasterlarning asosiy xususiyatlari, tuzilishi.
Klasterlar- metall atomlaridan yoki nisbatan oddiy molekulalardan iborat. Klasterlarning
farqlanuvchi xususiyatlaridan biri-ular xossalarining klasterdagi atomlar soniga chiziqsiz
bog‘langanligidir. Dispers va hajmiy monokristall moddalarda bunday bog‘lanish mavjud
emas, lekin, bu hollarda klaster xossalarini zarrachalar o‘lchamlari belgilaydi.Klaster
ko‘p bo‘limli (sanoqli), umuman olganda, o‘zgaruvchan sonli o‘zaro ta’sirlashuvchi
atom, ion va molekulalar guruhidan tashkil topgan bo‘ladi. Klasterda kamida ikkita atom
bo‘ladi. Klasterdagi atomlarning eng ko‘p soni unga qo‘shilgan yana bitta atom uning
xossalarini o‘zgartirmaydigan sonidir. Kimyoviy nuqtayi nazardan bu son 1—2 ming
atrofida bo‘ladi. Nazariy hisoblashlarning ko‘rsatishicha, hajmiy kristallarga xos yoqiy
markazlashgan kubik (YMK) tuzilishi bilan bir qatorda, klasterlar 5-tartibli simmetriya
o‘qiga ega bo‘lgan kristallik simmetriyasini olishi mumkin.Kam atomli klasterlar
modelini yasashda ikki asosiy holat hisobga olinadi: 1. Klasterlar zich joylashgan tartibli
va eng sodda turg‘un konfiguratsiyali atomlardan tuzilgan bo‘lishi kerak; klasterdagi
barcha atom konfiguratsiyalari ichidagi tetraedrlar imkon darajada ko‘p bo‘lishi kerak. 2.
Klasterlar energetik jihatdan turg‘un bo‘lishi kerak. Odatda, klasterlar elementlari
tarkibiy tuzilishi sifatida tetraedr, oktaedr, kub, kubooktaedr, pentagonal piramida,
ikosaedr va boshqalar qabul qilingan. Eng kichik turg‘un klaster 5-tartibli simmetriya
o‘qi va 7 atomdan iborat bo‘lib, pentagonal bipiramida shakliga ega, undan keyingi
turg‘un klaster ham 5-tartibli simmetriya o‘qi, 13 atomdan iborat ikosaedr shaklida
bo‘ladi. nert gazlar atomlaridan tuzilgan klasterlar. Bunday atomlarning elektron
qobiqlari to‘yingan bo‘ladi, shuning uchun ular o‘zaro kuchsiz Van der
Vals kuchlari
bilan bog‘langan bo‘ladi. Bunday zarrachalar 10÷100 K temperaturada turg‘un
temperatura 100 K dan oshganda zarrachalar bo‘linib ketadi. Metall klasterlar. Bir nechta
atomdan iborat metall klasterlarda ham kovalent, ham metall bog‘lanish turlari bo‘lishi
mumkin. Metall nanozarrachalari katta reaksion tabiatga ega bo‘ladi va ko‘pincha
katalizator sifatida ishlatiladi. Molekulyar klasterlar. Klasterlarning ko‘pchiligini
molekulyar klasterlar deb atash mumkin. Ularning turi va soni juda ham ko‘p. Biz
biladigan biologik makromolekulalarning ham ko‘pchiligi molekulyar klasterlardir. Ion
klasterlar. Ion klasteri NaCl kristalidagi kabi ion bog‘lanishlar orqali bog‘langan
zarrachalardan tuzilgan bo‘ladi. Agar ion nanozarrasi keragicha katta bo‘lsa, uning
tuzilishi katta o‘lchamli kristall tuzilishiga yaqin bo‘ladi. Bunday ion bog‘lanishli
birikmalar yuqori aniqlikda suratga oluvchi fotoplyonkalarda, molekular
fotodetektorlarda, mikroelektronika va elektrooptikaning turli sohalarida
ishlatiladi. Fraktal klasterlar. Fraktal deb ildizsimon tarmoqlangan tuzilishga aytiladi.
Bularga qurumlar, kolloidlar, turlixii aerozollar va aerogellar kiradi.