इकोसाहेड्रल ट्विन्स: Difference between revisions
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इकोसाहेड्रल ट्विन परमाणु क्लस्टर (भौतिकी) और हजार परमाणुओं के साथ नैनोकणों के लिए नैनोस्ट्रक्चर होता है। ये क्लस्टर बीस-मुखी हैं, जो आपस में जुड़े बीस टेट्राहेड्रा क्रिस्टल से निर्मित होते हैं, सामान्यतः त्रिकोणीय (जैसे क्यूबिक- (111)) अग्र भागों में तीन गुना समरूपता होती है। उनके गठन को परमाणु-स्तर पर सेल्फ-असेंबली के रूप में विचार किया जा सकता है। सामान्य संरचना में जुड़वाँ के साथ समान रूप से व्यवस्थित पाँच इकाइयाँ होती हैं, जिन्हें 19 वीं दशक में फाइवलिंग्स के रूप में जाना जाता था,[1][2][3] और वर्तमान में डेकाहेड्रल मल्टीप्ल ट्विन पार्टिकल्स, पंचकोणीय कण या तारा कण के रूप में जाना जाता है। विभिन्न विधियों का प्रकार (जैसे संघनित आर्गन, धातु परमाणु, और कैप्सिड) आकार के पैमाने पर इकोसाहेड्रल रूप में ले जाते हैं जहाँ सतह की ऊर्जा अधिक महत्वपूर्ण होती हैं, जो बल्क से होती हैं।
कारण
जब इंटरएटम बॉन्डिंग में शक्तिशाली दिशात्मक प्राथमिकताएं नहीं होती हैं, तो परमाणुओं के लिए 12 निकटतम चुंबन संख्या की ओर बढ़ना असामान्य नहीं होता है। ऐसा करने के लिए तीन सममित इकोसाहेड्र क्लस्टरिंग, या घन क्रिस्टल प्रणाली फेस-सेंटर्ड-क्यूबिक (क्यूबोक्टाहेड्रोन) या हेक्सागोनल (ट्राई-ऑर्थोबिक्यूपोलर (ज्यामिति))बंद पैकिंग विधियों होती हैं।
इकोसाहेड्रल व्यवस्था, सामान्यतः उनकी सतह ऊर्जा के कारण,[4] छोटे समूहों के लिए स्वीकृत किया जा सकता है। चूँकि, इकोसाहेड्रल क्लस्टरिंग के लिए एच्लीस की एड़ी यह है कि यह बड़ी दूरी पर स्थान को पूर्ण नहीं कर सकता है, इसलिए परमाणु स्थिति में कुछ विकृतियाँ होती है, जो कि इलास्टिक तनाव होती है[4] जिस पर डेविट ने संकेत किया है कि डिक्लिनेशन के संदर्भ में विचार किया जा सकता है,[5] दृष्टिकोण पश्चात में योफ द्वारा 3डी तक बढ़ाया गया था।[6] साधारण आईकोसाहेड्रॉन जैसा आकार सदैव नहीं होता है और वर्तमान में विभिन्न सॉफ्टवेयर कोड हैं जो इनकी गणना को सरल बनाते हैं।[7][8]
बड़े आकार में विकृत करने वाली ऊर्जा सतह में लाभ से बड़ी हो जाती है, और बल्क सामग्री (अर्थात पर्याप्त बड़े क्लस्टर) सामान्यतः इसके अतिरिक्त क्रिस्टलीय क्लोज-पैकिंग कॉन्फ़िगरेशन में से पुनः आ जाती है। दूसरे शब्दों में, जब इकोसाहेड्रल क्लस्टर पर्याप्त रूप से बड़े हो जाते हैं, तो बल्क-परमाणु सतह-परमाणु वोट पर विजयी हो जाता है, और नैनोकणों को वुल्फ निर्माण के साथ साधारण एकल क्रिस्टल में परिवर्तित करके अपनी ऊर्जा कम कर सकते हैं।[9] यह सामान्यतः उस सीमा में होता है जहां कण 10-30 नैनोमीटर व्यास के होते हैं,[10] किन्तु इस प्रकार सदैव नहीं होता है और कण मिलीमीटर के आकार तक विस्तृत हो सकते हैं।
सर्वव्यापकता
इकोसाहेड्रल ट्विनिंग को फेस-सेंटर्ड-क्यूबिक धातु नैनोकणों में देखा गया है, जिनमें (i) सतहों पर वाष्पीकरण द्वारा, (ii) विलयन से बाहर, और (iii) पॉलीमर मैट्रिक्स में रिडक्शन द्वारा केंद्रक होता है।
क्वासिक क्रिस्टल लंबी दूरी की घूर्णी के साथ अन-ट्विन्ड संरचनाएं होती हैं, किन्तु ट्रांसलेशनल आवधिकता नहीं है, जिसे कुछ लोगों ने प्रारम्भ में इकोसाहेड्रल ट्विनिंग के रूप में अध्यन्न करने का प्रयास किया था।[11] क्वैसी-क्रिस्टल स्थान को पूर्ण न करने वाले समन्वय को बड़े स्तरों पर रहने देते हैं। चूँकि, वे सामान्यतः तभी निर्मित होते हैं जब संरचनागत रूप (उदाहरण के लिए दो भिन्न-भिन्न धातुओं जैसे Ti और Mn) अधिक सामान्य क्लोज-पैक स्पेस-फिलिंग किन्तु जुड़वां क्रिस्टलीय रूपों में गठन के लिए विरोधी के रूप में कार्य करता है।
यह भी देखें
- क्रिस्टल ट्विनिंग
- आइकोसैहेड्रोन
- नैनो सामग्री आधारित उत्प्रेरक
- नैनो तकनीक
- क्वासिक क्रिस्टल
- नैनोकणों की सेल्फ असेंबली
फुटनोट्स
- ↑ Hofmeister, H. (1998). <3::aid-crat3>3.0.co;2-3 "छोटे कणों और पतली फिल्मों में पांच गुना जुड़वाँ संरचनाओं का चालीस साल का अध्ययन". Crystal Research and Technology. 33 (1): 3–25. doi:10.1002/(sici)1521-4079(1998)33:1<3::aid-crat3>3.0.co;2-3. ISSN 0232-1300.
- ↑ H. Hofmeister (2004) "Fivefold twinned nanoparticles" in Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology (ed. H. S. Nalwa, Amer. Sci. Publ., Stevenson Ranch CA) vol. 3, pp. 431-452 ISBN 1-58883-059-4 pdf.
- ↑ Marks, L D; Peng, L (2016-02-10). "नैनोकण आकार, ऊष्मप्रवैगिकी और गतिज". Journal of Physics: Condensed Matter. 28 (5): 053001. doi:10.1088/0953-8984/28/5/053001. ISSN 0953-8984.
- ↑ 4.0 4.1 Ino, Shozo (October 1969). "मल्टीप्लाई-ट्विन्ड पार्टिकल्स की स्थिरता". Journal of the Physical Society of Japan. 27 (4): 941–953. doi:10.1143/jpsj.27.941. ISSN 0031-9015.
- ↑ Wit, R de (1972-03-14). "आंशिक झुकाव". Journal of Physics C: Solid State Physics. 5 (5): 529–534. doi:10.1088/0022-3719/5/5/004. ISSN 0022-3719.
- ↑ Howie, A.; Marks, L. D. (1984). "बहुगुणित जुड़वां कणों के लिए लोचदार तनाव और ऊर्जा संतुलन". Philosophical Magazine A (in English). 49 (1): 95–109. doi:10.1080/01418618408233432. ISSN 0141-8610.
- ↑ Boukouvala, Christina; Daniel, Joshua; Ringe, Emilie (2021-09-09). "नैनोक्रिस्टल के आकार की मॉडलिंग करने के तरीके". Nano Convergence (in English). 8 (1): 26. doi:10.1186/s40580-021-00275-6. ISSN 2196-5404. PMC 8429535. PMID 34499259.
- ↑ Rahm, J.; Erhart, Paul (2020-01-07). "WulffPack: A Python package for Wulff constructions". Journal of Open Source Software. 5 (45): 1944. doi:10.21105/joss.01944. ISSN 2475-9066.
- ↑ Pimpinelli, Alberto; Villain, Jacques (1998-12-10). क्रिस्टल ग्रोथ की भौतिकी (1 ed.). Cambridge University Press. doi:10.1017/cbo9780511622526. ISBN 978-0-521-55198-4.
- ↑ Baletto, Francesca; Ferrando, Riccardo (2005-05-24). "Structural properties of nanoclusters: Energetic, thermodynamic, and kinetic effects". Reviews of Modern Physics (in English). 77 (1): 371–423. doi:10.1103/RevModPhys.77.371. ISSN 0034-6861.
- ↑ Pauling, Linus (1987-01-26). "So-called icosahedral and decagonal quasicrystals are twins of an 820-atom cubic crystal". Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 58 (4): 365–368. doi:10.1103/physrevlett.58.365. ISSN 0031-9007.
श्रेणी:नैनोपार्टिकल्स
