Необычные кластеры из 20 атомов золота рассмотрели в электронный микроскоп

Модель кластера и реальные микроскопические данные

Li et al, Science Advances, 2020

Среди всех кластеров, состоящих из нескольких атомов металла, кластер Au20 обладает очень необычными свойствами. Если обычно атомы «собираются» в структуру, более-менее близкую к сферической, группируясь вокруг центрального атома, то Au20 представляет собой пирамиду из атомов: первый слой – треугольник из десяти атомов, затем – из шести, затем – из трех, и венчает это все единственный атом золота.

Свойства этого кластера изучаются давно, но пока что никому не удавалось «увидеть» его напрямую. Это удалось международной группе исследователей из Китая, Тайваня, Бельгии и Италии. Статья ученых опубликована в журнале Science Advances.

Авторы работы получили пирамидки, сначала распылив атомы золота в вакуумной камере при помощи интенсивной плазмы с макроскопического куска золота, а затем конденсировав их на ультратонкий слой NaCl.

Затем при температуре в четыре кельвина пирамидки изучались при помощи сканирующего туннельного электронного микроскопа.

Исследование также выявило своеобразную электронную структуру небольшой золотой пирамиды. Подобно атомам благородных газов, кластер имеет только полностью заполненные электронные орбитали, что делает их гораздо менее реакционно способными, чем кластеры, в которых на один или несколько атомов больше или меньше.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.