Cluster (física) - Cluster (physics)
Em física, o termo aglomerados denota partículas multiatomas pequenas. Como regra geral, qualquer partícula de algo entre 3 e 3 × 10 7 átomos é considerada um aglomerado. As partículas de dois átomos às vezes também são consideradas aglomerados. Uma partícula de dois átomos também pode ser uma molécula.
O termo também pode se referir à organização de prótons e nêutrons dentro de um núcleo atômico, por exemplo, a partícula alfa (também conhecida como "cluster α"), consistindo em dois prótons e dois nêutrons (como em um núcleo de hélio ).
Visão geral
Embora os primeiros relatos de espécies de agrupamento datem da década de 1940, a ciência de agrupamento surgiu como uma direção separada de pesquisa na década de 1980. Um dos objetivos da pesquisa era estudar o desenvolvimento gradual de fenômenos coletivos que caracterizam um sólido a granel. São, por exemplo, a cor de um corpo, sua condutividade elétrica, sua capacidade de absorver ou refletir luz e fenômenos magnéticos como ferro-, ferri- ou antiferromagnetismo. Esses são fenômenos coletivos típicos que só se desenvolvem em um agregado de um grande número de átomos.
Verificou-se que os fenômenos coletivos se dividem para tamanhos de aglomerados muito pequenos. Descobriu-se, por exemplo, que pequenos aglomerados de um material ferromagnético são super-paramagnéticos, em vez de ferromagnéticos. O paramagnetismo não é um fenômeno coletivo, o que significa que o ferromagnetismo do macroestado não foi conservado entrando no nanoestado. A pergunta então foi feita, por exemplo, "Quantos átomos precisamos para obter as propriedades metálicas ou magnéticas coletivas de um sólido?" Logo depois que as primeiras fontes de cluster foram desenvolvidas em 1980, uma comunidade cada vez maior de cientistas de cluster foi envolvida em tais estudos.
Esse desenvolvimento levou à descoberta dos fulerenos em 1986 e dos nanotubos de carbono alguns anos depois.
Na ciência, muito se sabe sobre as propriedades da fase gasosa ; no entanto, relativamente pouco se sabe sobre as fases condensadas (a fase líquida e a fase sólida ). O estudo de clusters tenta preencher essa lacuna de conhecimento agrupando átomos e estudando suas características. Se um número suficiente de átomos fosse agrupado, eventualmente, alguém obteria um líquido ou sólido.
O estudo de clusters atômicos e moleculares também beneficia o campo em desenvolvimento da nanotecnologia . Se novos materiais devem ser feitos de partículas em nanoescala, como nanocatalisadores e computadores quânticos , as propriedades das partículas em nanoescala (os clusters) devem primeiro ser compreendidas.
Veja também
Referências
links externos
- Portal da comunidade científica para clusters, fulerenos, nanotubos, nanoestruturas e pequenos sistemas semelhantes.