Gold cluster
ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಚಿನ್ನದ ಸಮೂಹಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅಣುಗಳು ಅಥವಾ ದೊಡ್ಡ ಕೊಲೊಯ್ಡಲ್ ಕಣಗಳಾಗಿರಬಹುದು. ಎರಡೂ ವಿಧಗಳನ್ನು ಒಂದು ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯಾಸದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಎಂದು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಣುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಒಂದು ಸಾಮೂಹಿಕ ಗುಂಪಾಗಿದ್ದು, ಕೆಲವು ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳು ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಬೇರ್ ಗೋಲ್ಡ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳು, ಅಂದರೆ, ಲಿಗಂಡ್ ಚಿಪ್ಪುಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸದ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಆಣ್ವಿಕ ಕಿರಣ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಬಹುದು. ಅವುಗಳ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಯಾನ್ ಫೋಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಫಾರ್-ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಜೊತೆಗೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಅಯಾನು ಚಲನಶೀಲತೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿವರ್ತನೆಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಮಾಪನಗಳು. ಅಂತಹ ಸಮೂಹಗಳ ರಚನೆಗಳು ಲಿಗಂಡ್-ಸ್ಥಿರವಾದವುಗಳಿಗಿಂತ ಬಲವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಸಮೂಹದ ರಚನೆಯ ಮೇಲೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪರಿಸರದ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಗಮನಾರ್ಹ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ Au20, ಇದು ಪರಿಪೂರ್ಣ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ Au ಪರಮಾಣು ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಲೋಹದ ಚಿನ್ನದ ಎಫ್. ಸಿ. ಸಿ ಬೃಹತ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ. n = 16 ರಿಂದ 18 ರವರೆಗಿನ ಭಾಗಶಃ ಸೂತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಟೊಳ್ಳಾದ ಚಿನ್ನದ ಪಂಜರಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. 550 ಪಿಕೋಮೀಟರ್ ವ್ಯಾಸದ ಈ ಸಮೂಹಗಳು ಲೇಸರ್ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಫೋಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಿಂದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಲಿಗಂಡ್-ಸ್ಥಿರವಾದ ಎಯು ಸಮೂಹಗಳ ರಚನೆಯು ಬೃಹತ್ ಚಿನ್ನವು ಮುಖ-ಕೇಂದ್ರಿತ ಘನ (ಎಫ್ಸಿಸಿ) ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿನ್ನದ ಕಣದ ಗಾತ್ರವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಚಿನ್ನದ ಎಫ್. ಸಿ. ಸಿ ರಚನೆಯು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ-ಐಕೋಸಾಹೆಡ್ರಲ್ ರಚನೆಯಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕ್ಯೂಬಾಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ರಚನೆಯಂತೆ ಕಾಣುವಂತೆ ಮಾಡಲು ಎಫ್. ಸಿ. ಸಿ ರಚನೆಯನ್ನು ಅರ್ಧ ಘಟಕ ಕೋಶದಿಂದ ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಬಹುದು. ಕ್ಯೂಬಾಕ್ಟಾಹೆಡ್ರಲ್ ರಚನೆಯು ಕ್ಯೂಬಿಕ್-ಕ್ಲೋಸ್ಡ್ ಪ್ಯಾಕ್ ಮತ್ತು ಎಫ್. ಸಿ. ಸಿ ಯ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಘಟಕ ಕೋಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಕೋಶವಾಗಿ ಮರು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಬಹುದು. ಕ್ಯೂಬಾಕ್ಟಾಹೆಡ್ರನ್ನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ತುದಿಯು ಬಾಹ್ಯ ಔ-ಔ ಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯೂಬಾಕ್ಟಾಹೆಡ್ರನ್ 24 ಅಂಚುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಐಕೋಸಾಹೆಡ್ರನ್ 30 ಅಂಚುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ; ಕ್ಯೂಬಾಕ್ಟಾಹೆಡ್ರನ್ನಿಂದ ಐಕೋಸಾಹೆಡ್ರನ್ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಬಂಧಗಳ ಹೆಚ್ಚಳವು ಐಕೋಸಾಹೆಡ್ರನ್ ರಚನೆಯ ಒಟ್ಟಾರೆ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಐಕೋಸಾಹೆಡ್ರಲ್ ಸಮೂಹವು ದೊಡ್ಡ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಆಧಾರವಾಗಿದೆ. ಇದು ಪರಮಾಣು-ಮೂಲಕ-ಪರಮಾಣು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅಂತಿಮ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಒಂದು ಚಿನ್ನದ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿ, ಪ್ರತಿ ಯಶಸ್ವಿ ಸಮೂಹವನ್ನು ಒಂದು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಐಕೋಸಾಹೆಡ್ರಲ್ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವು ಅನೇಕ ಚಿನ್ನದ ಸಮೂಹಗಳಲ್ಲಿ ಶೃಂಗಗಳ ಹಂಚಿಕೆ (ಮತ್ತು), ಮುಖ-ಸಮ್ಮಿಳನ (ಮತ್ತು), ಮತ್ತು ಅಂತರಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಜೈವಿಕಸಹೆಡ್ರನ್ಗಳ (,,, ಮತ್ತು) ಮೂಲಕ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ದೊಡ್ಡ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ, ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಸುತ್ತುವರೆದಿರುವ ಐಕೋಸಾಹೆಡ್ರಾನ್ಗಳ ಸರಣಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕ್ಲಸ್ಟರ್ನ ಕೇಂದ್ರದ ಕಡೆಗೆ ಬೆಳೆಯುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಭಾಗಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಸಂಬಂಧಿತ ಮೇಲ್ಮೈ ಶಕ್ತಿಯ ಕಡಿತದಿಂದಾಗಿ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಐಕೋಸಾಹೆಡ್ರಲ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ ಚಿನ್ನದ ಸಮೂಹಗಳು ಚೆನ್ನಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ, ಆಣ್ವಿಕ ಸಮೂಹಗಳು ತಿಳಿದಿವೆ, ಅವುಗಳ ಹೊರಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸಾವಯವ ಲಿಗಂಡ್ಗಳನ್ನು ಏಕರೂಪವಾಗಿ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಎರಡು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಮತ್ತು. ವೇಗವರ್ಧಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ನೇಕೆಡ್ ಗೋಲ್ಡ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು, ಲಿಗಂಡ್ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಬೇಕು, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ (ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ) ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (ಕೆಳಗೆ) ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ. ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್-ನೆರವಿನ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಕೊಲೊಯ್ಡಲ್ ಸಮೂಹಗಳು ಚಿನ್ನದ ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ಕೊಲೊಯ್ಡ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಅಂತಹ ಕೊಲೊಯಿಡ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಲ್ಕೆನೆಥಿಯೋಲ್ಗಳು ಅಥವಾ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪನದೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಅಂತಹ ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ಇಮ್ಯುನೊಹಿಸ್ಟೊಕೆಮಿಕಲ್ ಸ್ಟೇನಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಚಿನ್ನದ ಲೋಹದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ (ಎನ್. ಪಿ. ಗಳು) ಗಳು ಗೋಚರ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ತೀವ್ರವಾದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಧನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಈ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಉಪಯುಕ್ತತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ ಅನುರಣನ (ಎಸ್. ಪಿ. ಆರ್) ಬ್ಯಾಂಡ್ನ ತರಂಗಾಂತರವು ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ನ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಮಾಧ್ಯಮದೊಂದಿಗೆ ಅವುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಬ್ಯಾಂಡ್ನ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ದತ್ತಾಂಶ ಸಂಗ್ರಹಣೆ, ಅಲ್ಟ್ರಾ ಫಾಸ್ಟ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ಗಳಾಗಿ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳ ಉಪಯುಕ್ತತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆಯಾದರೂ, ಅಂತಹ ಕಣಗಳ ಸಮೂಹಗಳು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ, ಅವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಅಂತೆಯೇ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿರುವ ಚಿನ್ನದ ಸಮೂಹಗಳು 40 ಕೆ ಯಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳಬಹುದು. ವೇಗವರ್ಧಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ. ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಕ್ಲಸ್ಟರ್ಗಳ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯುತ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ನಡುವಿನ ಬಲವಾದ ಸಂಬಂಧ. ಥಿಯೋಲೆಟ್-ಸಂರಕ್ಷಿತ ಚಿನ್ನದ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಬಿಸ್ಮತ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಓದುವಿಕೆ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಗೋಲ್ಡ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು