Clusters and Small Particles: In Gases and Plasmas

ذرات کوچک در سیستم های گازی بسته به اندازه آنها، محیطی که در آن مشاهده می شوند و زمینه علمی که در آن مورد مطالعه قرار می گیرند، خوشه ها، آئروسل ها، ذرات غبار، ذرات آیتکن و غیره نامیده می شوند. در زیر، ما خوشه‌ها را سیستم‌های اتم‌های متصل یا مولکول‌های حاوی چندین اتم (مولکول) تا هزاران می‌نامیم تا ساختار آنها برای تعیین خواص آنها ضروری باشد. اگر خوشه ها مانند سیستم های حجیم باشند، آنها را ذرات کوچک می نامیم. ویژگی اصلی خوشه‌ها با توجه به اعداد جادویی اتم‌های خوشه‌ای است که مربوط به افزایش پایداری خوشه است. اعداد جادویی با ساختارهای کامل خوشه ها به عنوان سیستم هایی از اتم ها یا مولکول های متصل مطابقت دارند. مقادیر nwnber های جادویی به ویژگی برهمکنش اتم های خوشه بستگی دارد. پارامترهای خوشه ای به عنوان تابعی از تعداد اتم های خوشه n در nnnber های جادویی اتم ها مازاد دارند. برای مثال، خوشه‌ای با nwnber جادویی اتم‌ها، انرژی اتصال و پتانسیل یونیزاسیون بالاتری نسبت به خوشه‌هایی با nwnber اتم‌های همسایه دارد. تفاوت بین خوشه ها و ذرات کوچک به گونه ای است که پارامترهای ذرات کوچک، توابع یکنواخت nwnber اتم های آنها هستند، در حالی که برای خوشه ها، این پارامترها در nwnber های جادویی اتم ها دارای اکسترم های محلی هستند.

Small particles in gaseous systems are called clusters, aerosols, dust particles, Aitken particles, etc., depending on their size, the media where they are observed, and the field of science in which they are studied. Below we call clusters systems of bound atoms or molecules containing from several atoms (molecules) up to thousands, so that their structure can be essential for determining their properties. If clusters are like bulk systems, we call them small particles. The principal pecu­ liarity of clusters is with respect to magic numbers of cluster atoms that correspond to a heightened cluster stability. Magic numbers correspond to complete structures of clusters as systems of bound atoms or molecules. The values of magic nwnbers depend on the character of interaction of the cluster's atoms. Cluster parameters as a function of the number of cluster atoms n have extrema at the magic nwnbers of atoms. For example, a cluster with a magic nwnber of atoms has a higher binding energy and ionization potential than clusters with neighboring nwnbers of atoms. The difference between clusters and small particles is such that parameters of small particles are monotonic functions of the nwnber of their atoms, while for clusters these parameters have local extrema at magic nwnbers of atoms.