物理性质

液体和固体阶段

集群共享的一些物理性质大部分物质,几是相当惊人的。集群的所有物质除外氦和氢可能是solidlike在低温下。一个集群的原子或分子仍接近他们平衡位置,围绕这些职位在适度常规振动小幅度的动作。这是所有的特征固体;它们的原子约束保持大致相同的位置。在一个液体或者一个气体,原子或分子可以自由漫步穿过空间的物质。气体或蒸气有太多空间相对于粒子运动的粒子占据的体积几乎不受阻碍,只是偶尔与其他粒子碰撞或容器的城墙。液体通常是一样的密集的作为一个固体但是有一些空的空间中原子或分子可以很容易地移动。因此,液体可以分散的粒子与温和的缓解。(水是一个例外;其作为液体的密度高于它的密度以冰的形式存在,因为冰有一个不同寻常的开放与大多数固体结构相比,这冰变成水时打开结构崩溃。)集群可以liquidlike如果他们足够温暖,但通常集群可以成为液体的温度远低于相应的散装固体的熔点。如果温度测量开氏温标,大约一半的小集群成为liquidlike温度大部分融化温度。例如,固体氩融化约80 K,而小集群在大约40 K氩成为液体。

一些集群预计将显示从solidlike逐渐过渡到liquidlike,出现泥泞的的吗温度solidlike和liquidlike之间的区域范围。其他集群预计将显示在计算机模拟中所看到的,不同的solidlike和liquidlike形式定性类似散装固体和液体在几乎每一个方面,虽然他们大部分可能会出现数量差异。坚实的集群,例如,显示几乎没有扩散,但集群可以分散粒子的液体。的力量在地方举行一个粒子在固体集群是强大的,可比的散装固体;但这些在液体集群包括,除了力量堪的固体,一些力量弱,足以让一个粒子远离其基地和找到新的平衡的位置。这些弱部队负责液体集群兼容;也就是说,薄弱的力量允许液体适应任何新力说,一根手指插入水中。冰不会屈服于这种入侵力量,但是当一个手指放入液体水,水分子移动手指的力量之下。这是就像散装液体的行为。最大的散装固体和液体和固体和液体之间的差异来自集群的一大部分集群的粒子在其表面。因此,粒子描述液体的流动,并使我们的展览扩散和物理合规是增强在一个集群,集群可以很容易地扩大通过扩大粒子之间的空间,也可以把粒子从其内部表面,留下空缺增强内部的流动粒子。大的表面积和集群的弯曲形状的表面,使粒子更容易离开一个集群比离开的平面散装液体或固体。是一个重要的结果蒸汽压力集群的高于相应的大量的蒸气压,并相应沸点液体集群的-也就是说,时的温度液体的蒸气压等于周围气氛的压力低于相应的散装液体。集群的蒸汽压力随增加集群大小,而沸点增加。

也许最大的集群和批量问题的区别对于他们的固体和液体之间的转换是两个之间平衡的性质阶段。散装固体与液体可以在平衡形式在只有一个温度对于任何给定的压力或压强只有一个对于任何给定的温度。图的温度和压力以及固体和液体形式的任何物质都处于平衡状态被称为共存曲线。在共存曲线上的冰和液态水是0°C和一个大气压的压力。类似的共存曲线可以得出两个主要阶段,如液体和蒸气;点液体共存曲线的水和蒸汽是100°C和一个大气压的压力。集群不同急剧从大量物质的固体和液体集群是一样的作文能够共存的频带内的温度和压力。在任何选择压力,废液集群,集群的比例随温度增加。在低温下的集群是固体,如上所述。随着温度的增加,一些集群转换从固体到液体。如果温度进一步提高,液体集群的比例增加,通过50%,混合成为主要液体集群。在足够高的温度下所有的集群都是液体。

没有集群仍然是固体或液体;liquidlike自发到solidlike集群和集群偶尔变换反之亦然。时间的一部分,一个特定的集群作为液体正是花一样的分数相同类型的集群内大量的液体在一个给定的时刻。也就是说,时间平均行为给出相同的结果统计平均值,平均在一个大相同的对象的集合。这等价并不局限于集群;它是著名的遍历性,预计除了最简单的系统。

电、磁性和光学性质

其他集群的重要物理特性电气、磁性、光学性质。集群的电气特性,如他们的导电率和金属或绝缘特性,取决于物质和集群的大小。量子理论属性波浪般的性格,行为,可检测上只检查当物质原子和电子的规模。毫米的规模甚至上百万毫米,物质的波长太短是观察。集群通常比这小得多,重要的结果,许多如此之小,以至于当检查他们的电子和电子态可以表现出物质的波状的属性。事实上,量子属性可能发挥重要作用在确定集群的电气特性。如前所述,如果集群是极其微小的,能源水平或量子态的电子不足够接近在一起,允许集群行为电。

此外,一个替代看来这种情况的方法是承认一个常数电力(也就是说,那种开着直流电)和一个交变力(生成交流电)可以在一个集群的行为完全不同。直流不能流在一个孤立的集群中,可能不能发生在小型集群即使是夹在金属板之间。电流是禁止的,因为电子携带集群当前遇到的边界,因为没有现成的量子态的能量略高于那些被占领的国家,这是美国必须达到允许电子移动。然而,如果一个场的交替电力应用交替的频率如此之高,以至于电子是由反向路径之前他们遇到集群的边界,相当于传导就会发生。普通60赫兹(60赫兹)交流电压甚至交替在无线电波频率开关方向太慢慢地在集群生产这种行为;微波频率是必需的。

磁集群的性质,相比之下,似乎是相当类似的大部分问题。他们并不相同,因为集群只包含少量电子,磁性的粒子的性格使得集群和散装磁问题。因此,集群的磁性差异,大部分物质比的一个程度的问题。集群物质磁性的大部分也往往是磁性的。集群,越大越近将磁字符/原子大部分的方法。这种磁性特征的程度取决于强烈的个人电子磁铁夫妇彼此成为同一个方向一致;更大的集群,这是较强的耦合。

弱束缚集群的光学性质就像原子或分子的组件;小的差异经常有用的诊断集群必然和其结构可能是什么。光学性质的金属集群更像那些相应的体积比类似的金属组成原子。这些属性揭示集群大小非常稳定,因此对应于“幻数”大小。光学性质的共价结合集群在大多数情况下,例如,fullerenes-unlike组件原子或散装的但很重要的线索到集群的结构和成键。