Title Author(s) Citation Issue Date URL クラスターの構造と安定性(『第35回物性若手夏の学校』 講義概要,研究会報告) 高倉, 健; 山田, 篤志 物性研究 (1990), 55(2): 148-149 1990-11-20 http://hdl.handle.net/2433/94370 Right Type Textversion Departmental Bulletin Paper publisher Kyoto University 研究会報告 クラ スターの構造 と安定性 物性若手夏の学 校 で 8円 3 1 ヨ, 4 日に行 われ た大阪 大学 理学 部の交久瀬五経 先生の講義を要約 し･ ま した｡ クラスター とは ､原 子や 怖単 な分子が 数 個か ら数 百個集 まっ た系 の こ とをい う｡ 従 って表面の原子 数が 内部の原子数 よ りも多 い こ とが ある｡ 研究す る上での理想 的 な方法 は ､自由空 間 に浮 か ん だ自由な クラ スターの性寅を 調べ ることで あ るが ､自由空 間 に大量 の クラ スター を トラ ップ す るこ とが必要な ので ､上の方 法 は難 しい ｡現 在 ､クラ スターの 研究 と して S TM ､電 子顕微鏡 ､ 質塵分 析法な ど に よるものが な され てい る ｡ クラ スター と高分子の速 いは､クラ スター は､エ ネ ルギー的 に準 安定状態 にな って い る二 というこ とが あげ られ る｡ 以 下で は､結合 力 の追 い によって クラ スター を分頼 してみ る ｡ (フ ァンデ ル ワ- ル ス クラ スター . ) He, Ne, Arな どの 希 ガ スは ､フ ァンデ ル ワー ル ス力で結 合 して いる｡クラ スターの c c(111) 捕造 は ､表面エ ネ ルギー を得す るよ うな ものが 安 定 で ある｡この場合 f 耐で組 まれ た形 の クう スタ-が 望 ま しいが ､ 正四 両体では表 面エ ネル ギーが 大 き い｡そ こで この 正 四面 体 を組 み あわせ ､若 干ひ ず ませ た五回 回転対称 の正二十両 体形 を考 える と､ これが 安定 にな って い る こ とが わか る｡ .また正二 十両体 中に含 まれ る原子数 は次 式 で表 され る｡ N(n)=( 1 0nL 1 5r ∼十11n-3)/3 (水素結合 クラ スタ- ) クラ スター イオ ンは (Hユ0) nH + 0)彬 で観測 され る｡篭 型 の捕遥 % L ,たものが 安定で､ 20個 の H OとHO l個 で 1つの篭型 【tH IO) ヱI H + ]を形成 しいて いる｡ ( . イオ ン結合 クラ スター ) (CSI) ni -, ( . C sILCs +の よ うな ものが あげ られ る ｡直方 体型 で 3辺 の長 さが同 -1 4 8- ｢ 第3 5 回物性若手夏の学校 ｣講義概要 程 度 の もの が 安 定 ｡正 イオ ン ((C s Hn . C ㌻写 )負 イオ ン ((CsI)｡Ⅰ等 )に含 ま れ る帽 子数 は必 ず奇数 で あ るので ､直方 体 の辺 の 原 子数 は必 ず 奇数 にな る｡ CaOの クラスター ( (CSI) n O は生 成 され て もす ぐに壊 れ る. )岩塩型 捕 道の 鵬 0､･ も直方 体が 安定 とな る｡ (共 有 結合 クラ ス ター ) (C) nは 5回 回転 対称 の サ ッカー ボ ー ル型 を して いる と考 え られ る ｡ (金 属結合 クラ ス ター ) 前 に述べ た他 の クラ スタ ー と異な り､v al e c e. el e ct r o nが del c al i zeしている｡こ の様 な状態 で ､金 圃結 合 によ って クラ スタ ー を構 成 してい る もの で あ る｡磯子か らみ る とクラ スター 内で ポ テ ンシ ャルが 低 く外 で は高 い ｡従 っ て ､ これは井戸型 hel lm o del(殻模型 )で あ り､原子 ポ テ ンシャル と同 等 な議 論が 出来 る ｡ これ が S 核 と同 様な 粒 子 数 と安定 性 の関 係が 成 立 す る ｡以 上の事 か ら､原子 核 の反応 に対 応 す る様 な クラ スターの 反応 が考 え られ る ｡ せ衷:高 創 建 L l は1 篤志 -1 4 9-
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