Metall va uning birikmalari nanozarrachalari Reja: Metall va uning birikmalari nanozarrachalari Nanosistemalardagi jarayonlar kinetikasi Nanoklasterlar klassifikaciyasi

Metall va uning birikmalari nanozarrachalari

Reja: 1.Metall va uning birikmalari nanozarrachalari 2.Nanosistemalardagi jarayonlar kinetikasi 3.Nanoklasterlar klassifikaciyasi

Metall zarrachalari

Metall zarralari Bir nechta metall atomlari klasterda kovalent bog‘ lanish ham, metall bog‘lanish ham hosil qilishi mumkin. Metallning nanozarrasi kuchli reaksion qobilyatga ega va ko‘p hollarda katalizator sifatida foydalaniladi.

Metall nanozarrachasi.

Metall nanozarrasi, odatda, muntazam shakllarni - to‘g‘ri oktaedr, ikosaedr yoki tetrodekaedr shaklini qabul qiladi.

Metall nanozarrachasining imkoniy shakllari.

Metall bog’lanish

• Metallar -hozirgi zamon sanoatida juda keng qoilaniladigan xom-ashyolardandir. Mashinalarning katta qismlari, dastgohlar, asboblar va transport qurilmalari metalldan tayyorlanadi. Ular tokni va issiqlikni yaxshi o‘tkazadi, yetarlicha pishiq boigani uchun ularni bemalol sindirmasdan deformatsiyalash mumkin. Ba'zi metallar toblanadigan bol‘ib, ba’zilari esa cho‘ziladi (ularni cho‘zish orqali sim hosil qilish mumkin). Ularning bu noyob xossalari atomlar orasidagi kimyoviy bog‘lanishning maxsus turi - metall bog‘lanish bilan tushuntiriladi.

Metaldagi erkin elektronlar delokalizatsiyalangan, ya’ni ular qan- daydir muayvan bir atomga tegishli emas. Bunday noyob elektronlar «buluti» qanday paydo bo‘ladi?

• Metaldagi erkin elektronlar delokalizatsiyalangan, ya’ni ular qan- daydir muayvan bir atomga tegishli emas. Bunday noyob elektronlar «buluti» qanday paydo bo‘ladi?

Metallning kristall panjarasi. Qora shtrix bilan bitta erkin elektronning harakat trayektoriyasi tasvirlangan.

Metall bog‘lanish metallarning ko‘p xossalarini, jumladan, mus- tahkamligini tushuntirib beradi. Deformatsiyalovchi kuch ta'sirida, ion kristallidan farqli ravishda, metallning panjarasi yoriqlar paydo qilmas- dan o‘zining shaklini o‘zgartirishi mumkin.

• Metall bog‘lanish metallarning ko‘p xossalarini, jumladan, mus- tahkamligini tushuntirib beradi. Deformatsiyalovchi kuch ta'sirida, ion kristallidan farqli ravishda, metallning panjarasi yoriqlar paydo qilmas- dan o‘zining shaklini o‘zgartirishi mumkin.

• Metallning kristall panjarasiga deformatsiyalovchi kuch ta’siri.

Metallarning yuqori issiqlik o‘tkazuvchanligini shunday izohlash mumkin: bir bo‘lak metallning bir tomoni qizdirilsa, undagi erkin elektronlarning kinetik energiyasi ortadi. Bu kinetik energiya “erkin elektronlar buluti” orqali katta tezlikda metall bo‘lagining hamma tomoniga tarqaladi.

• Metallarning yuqori issiqlik o‘tkazuvchanligini shunday izohlash mumkin: bir bo‘lak metallning bir tomoni qizdirilsa, undagi erkin elektronlarning kinetik energiyasi ortadi. Bu kinetik energiya “erkin elektronlar buluti” orqali katta tezlikda metall bo‘lagining hamma tomoniga tarqaladi.
• Metallarning elektrik o‘tkazuvchanligi ham tushunarli bo‘lib qoladi. Agar metall namunaning ikki chetiga potensiallar farqi qo‘yilsa, umumlashgan elektronlar buluti musbat potensial tomonga siljiydi. Bu bir yo‘nalishdagi elektronlar oqimi hammamizga tanish bo'lgan elektr tokidir.

Metallarning elektrik o‘tkazuvchanligi

• Kristall panjarada metall atomlari juda zich joylashgan - har bir metall atomi o‘n ikkitagacha qo‘shni atom. bilan bevosita bog’lang’an bo’lishi mumkin. Shuning uchun metall atomining tashqi elektron qobig’idagi valent elektronlar “erkin” bolib, metall ichida tartibsiz issiqlik harakatidagi “elektronlar gazi”ni hosil qiladi. Kristall panjara tugunlaridagi metall ionlari esa, shu elektron gaz ichiga botirilgandek joylashgan.

Metallarning kristall panjara tugunlarida joylashgan ionlari ham, erkin elektronlari ham betartib issiqlik harakatida ishtirok etadi. Ionlar kristall panjara tugunlarida tebranma harakat qiladi, erkin elektronlar esa kristall bo‘ylab betartib ilgarilanma harakatda boladi

Metallning kristall panjarasidagi erkin elektronlar harakati. Bitta elektronning trayektoriyasi shtrix bilan ko‘rsatilgan.

Erkin elektronlar o‘zlarining betartib issiqlik harakati davomida kristall panjara tugunlaridagi metall ionlari bilan to‘qnashib turadi. Metall sirtiga yaqin biror elektron shu to‘qnashishlar natijasida metalldan chiqib ketishi ham mumkin. Buning uchun uning energiyasi potensial to‘siq deb nomlanuvchi energiyadan yuqori bo‘lishi zarur. Metallning potensial to‘siq balandligi (energiya birligida) uning chiqish ishi deb ataladi. Xona temperaturasida ko'p erkin elektronlarning issiqlik harakat energiyasi potensial to‘siqni yengib chiqish uchun ye- tarli bo‘lmaydi.

• Erkin elektronlar o‘zlarining betartib issiqlik harakati davomida kristall panjara tugunlaridagi metall ionlari bilan to‘qnashib turadi. Metall sirtiga yaqin biror elektron shu to‘qnashishlar natijasida metalldan chiqib ketishi ham mumkin. Buning uchun uning energiyasi potensial to‘siq deb nomlanuvchi energiyadan yuqori bo‘lishi zarur. Metallning potensial to‘siq balandligi (energiya birligida) uning chiqish ishi deb ataladi. Xona temperaturasida ko'p erkin elektronlarning issiqlik harakat energiyasi potensial to‘siqni yengib chiqish uchun ye- tarli bo‘lmaydi.

Metall o‘tkazgich chetlariga potensiallar farqini (kuchlanishni) qo‘ysak, erkin elektronlai'ning betartib issiqlik harakatidan tashqari, tartiblangan (bir tomonga yo‘nalgan) harakati paydo bo‘ladi, ya’ni elektr toki hosil bo‘ladi. Aynan erkin elektronlarning metallardagi yuqori zichligi ularing yuqori elektrik o‘tkazuvchanligini belgilaydi.

Ionlar klasterlari

• Ion klasteri NaCl kristalidagi ion bogTanishni tasvirlaydigan klassik rasmlardandir. Agar ion nanozarrasi keragicha katta boTsa, uning tu- zilishi katta oTchamli kristall tuzilishiga yaqin boTadi.NaCl kimyoviy formulasiga mos ion zarra turiga misol tasvirlangan. Bunday ion bog’lanishli birikmalar yuqori aniqlikda suratga oluvchi fotoplyonkalarda, molekular fotodetektorlarda, mikroelektronika va elektrooptikaning turli sohalarida ishlatiladi.

NaCI klasteri.

Fraktal klasterlari

• Fraktal deb ildizsimon tarmoqlangan tuzilishga aytiladi. Bularga qurumlar, kolloidlar, turli xil aerozollar va aerogellar kiradi. Fraktal - bu shunday obyektki, uning kattalashib o‘sishi jarayonida bitta shakl, tuzilish katta va kichik masshtablarda birday qayta - qayta takrorlanishini ko‘rishimiz mumkin.

Molekulyar klasterlar

• Ko‘pchilik klasterlar molekular bo‘ladi. Ularning sonlari va turlari beqiyos ko‘p. Hususan, molekular klasterlarga ko‘pgina biologik makromolekulalar misol bo‘ladi. Ferredoksin oqsili molekulasi ko‘rsatilgan.

Nanoklasterlar

E’tiboringiz uchun raxmat

• E’tiboringiz uchun raxmat