Фазовые переходы в кластерах различных типов

Рассмотрены свойства кластеров в области фазового перехода, которые для малых кластеров, содержащих менее 100 атомов, определяются сосуществованием фаз. Хотя фазовый переход связан с изменением конфигурационного состояния, а конфигурационная степень свободы кластера отделяется от колебательных (тепловых) степеней свободы при низких температурах, тем не менее тепловое движение атомов даёт заметный вклад в энтропию перехода. В противоположность диэлектрическим кластерам, для которых конфигурация атомов в жидком агрегатном состоянии мало изменяется при нагревании, жидкое состояние металлических кластеров включает в себя большое число конфигурационных состояний, и эта смесь конфигураций атомов зависит от температуры. В данном обзоре проанализированы особенности диэлектрических и металлических кластеров в области фазового перехода, а также характер перехода диэлектрик–металл для кластеров. Рассмотрены экспериментальные аспекты исследования металлических кластеров и их использование в нанотехнологии для создания кластерных катализаторов.