Уменьшение размера частиц некоторых элементов (Fe, Cr, Cd, Se)

приводило к потере кристаллической и появлению аморфной структуры

Структура кластеров

Кластеры - частицы, содержащие менее 2000 атомов

Отличительная черта кластеров - немонотонная зависимость свойств от количества атомов в кластере

Кластер представляет собой группу из небольшого и, в общем случае, переменного числа взаимодействующих атомов, ионов или молекул

Минимальное число атомов в кластере равно двум.

Верхней границе кластера соответствует такое число атомов, когда добавление еще одного атома уже не изменяет свойства кластера

Теоретические расчеты показали, что наряду с ГЦК структурой, характерной для массивного кристалла, кластеры могут иметь кристаллографическую симметрию, для которой характерны оси симметрии 5-го порядка

При моделировании структуры малоатомных кластеров учитывают две основные посылки

1. Кластеры должны иметь плотную упаковку и должны быть построены из простейших стабильных атомных конфигураций; относительная доля тетраэдров (наименьшей по объёму стабильной атомной конфигурации) должна быть как можно больше

2. Кластеры должны быть энергетически устойчивы

В качестве структурных элементов кластеров обычно рассматривают тетраэдр, октаэдр, куб, кубооктаэдр, пентагональную пирамиду, икосаэдр et al.

Наименьший устойчивый кластер с осью симметрии 5-го порядка содержит семь атомов и имеет форму пентагональной бипирамиды, следующая устойчивая конфигурация с осями симметрии 5-го порядка - кластер в форме икосаэдра из 13 атомов