Cluster Models for Surface and Bulk Phenomena

به طور گسترده ای شناخته شده است که درک ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خوشه ها اطلاعات مهمی را در رابطه با خواص سطحی و توده ای ماده متراکم به دست می دهد. این ارتباط خوشه ها با ماده متراکم یکی از انگیزه های اصلی برای مطالعه خوشه های اتمی و مولکولی است. تغییرات خواص با اندازه خوشه، از خوشه‌های کوچک حاوی چند اتم تا خوشه‌های بزرگ حاوی ده‌ها هزار اتم، راهی منحصربه‌فرد برای درک و کنترل توسعه ویژگی‌های حجیم فراهم می‌کند، زیرا واحدهای جدا شده در کنار هم قرار می‌گیرند تا یک مجموعه گسترده را تشکیل دهند. سیستم. کاربرد مهم دیگر خوشه ها به عنوان مدل های نظری سطوح و مواد حجیم است. توابع موج الکترونیکی برای این مدل‌های خوشه‌ای مزایای ویژه‌ای برای درک، به‌ویژه، ویژگی‌های محلی ماده متراکم دارند. توابع موج خوشه ای که با تئوری اوربیتال مولکولی به دست آمده است، ارتباط مفاهیم شیمیایی توسعه یافته برای توصیف پیوندهای شیمیایی در مولکول ها را با پیوندهای شیمیایی بسیار نزدیک در سطح و در بخش عمده مواد متراکم ممکن می سازد. کاربرد خوشه‌ها در پدیده‌های موجود در ماده متراکم، یک فعالیت بین رشته‌ای است که به تعامل و همکاری محققان در حوزه‌های سنتی مجزا نیاز دارد. به عنوان مثال، لازم است کارگرانی که پیشینه و تخصصشان شیمی مولکولی است با کسانی که پیشینه آنها فیزیک حالت جامد است، گرد هم آورد. همچنین لازم است تجربیان و نظریه پردازان را گرد هم آورد.

It is widely recognized that an understanding of the physical and chemical properties of clusters will give a great deal of important information relevant to surface and bulk properties of condensed matter. This relevance of clusters for condensed matter is one of the major motivations for the study of atomic and molecular clusters. The changes of properties with cluster size, from small clusters containing only a few atoms to large clusters containing tens of thousands of atoms, provides a unique way to understand and to control the development of bulk properties as separated units are brought together to form an extended system. Another important use of clusters is as theoretical models of surfaces and bulk materials. The electronic wavefunctions for these cluster models have special advantages for understanding, in particular, the local properties of condensed matter. The cluster wavefunctions, obtained with molecular orbital theory, make it possible to relate chemical concepts developed to describe chemical bonds in molecules to the very closely related chemical bonding at the surface and in the bulk of condensed matter. The applications of clusters to phenomena in condensed matter is a cross-disciplinary activity which requires the interaction and collaboration of researchers in traditionally separate areas. For example, it is necessary to bring together workers whose background and expertise is molecular chemistry with those whose background is solid state physics. It is also necessary to bring together experimentalists and theoreticians.