Ny taksonomi af platin nanoclusters

Den uventede mangfoldighed af metalliske nanoclusters indre struktur er nu blevet katalogiseret i familier. Fysikere har fået ny indsigt i de indre forviklinger af de strukturelle variationer af metalliske nanoklynger. Dette værk af Luca Pavan, Cono Di Paola og Francesca Baletto fra King's College London, Storbritannien, er ved at blive offentliggjort i European Physical Journal D . Det tager os et skridt tættere på at skræddersy on-demand-egenskaber for metalliske nanopartikler. Ja, den geometriske struktur af disse nanoclusters påvirker deres kemiske og fysiske egenskaber, som adskiller sig fra individuelle molekyler og bulkmetaller.

Problemet ligger i vanskeligheden ved at vurdere den optimale struktur for sådanne klynger for at få dem til at udvise specifikke egenskaber og tilfredsstille et særligt teknologisk behov. Dette skyldes, at et system bestående af flere indbyrdes forbundne atomer er alt for komplekst til, at dets optimale struktur kan identificeres blot ved at løse ligninger.

I stedet, forfatterne anvendte en numerisk simuleringsmetode, kendt som metadyamics, bruges typisk til at prøve biomolekylers og proteiners energilandskab. Denne teknik, ret nyt inden for metalliske nanopartikler, identificerer strukturer svarende til hvert minimum af energilandskabet. Ud over, denne tilgang får et bedre indblik i sammenhængen mellem forskellige strukturelle motiver ved givne temperaturer.

Specifikt, denne undersøgelse beskriver en iterativ tilgang til metadynamik for at detektere, hvilke er nøglestrukturerne af 13-atom-stærke platin nanoclusters. Forfatterne fokuserede på at identificere de mest tilbagevendende motiver, der kan spille en vigtig rolle under strukturelle transformationer af nanoclusterne.

Ud over, holdet foreslog en komplet måde at katalogisere sådanne strukturelle motiver i familier. Det næste skridt ville være at forstå, hvordan forskellige geometriske former er forbundet og evaluere energiomkostningerne for hver transformation, fra en type geometri til en anden. Ansøgninger kunne, for eksempel, findes i nanokatalyse og nanoenheder til magnetisk lagring.