Одно из наиболее интересных наблюдавшихся свойств наночастиц - это на­личие полного магнитного момента у кластера, состоящего из немагнитных ато­мов. Например, кластеры рения демонстрируют отчетливое увеличение магнит­ного момента, если в них меньше 20 атомов.

Рис. 17. Зависимость магнитного момен­та атомов в наночастицах рения от количе­ства атомов в них.

На рис. 17 показана зависимость магнитного момента от размера рениевого кластера. Магнитный момент велик при n меньше 15.

7. Переход от макро- к нано-.

При каком количестве атомов кластер начинает вести себя как объемное вещест­во? Для кластера менее 100 атомов энергия ионизации, т.е. энергия, необходимая для удаления из кластера одного электрона, отличается от работы выхода. Рабо­той выхода называется энергия, необ­ходимая для удаления электрона из объемного вещества. Температура плавления кластеров золота становит­ся такой же, как и у объемного золота, при размерах кластера более 1000 ато­мов.

Рис. 4.18. Температура плавления наноча­стиц золота от диаметра наночастицы (10 А = 1 нм)

На рис. 18 показана зависимость температуры плавления наночастиц золота в зависимости от их диаметра. Среднее расстояние между атомами в кластере меди приближается к значе­нию в объемном материале при разме­рах кластера около 100 атомов. Вообще оказывается, что разные физические свойства кластеров достигают значе­ний, характерных для объемных мате­риалов, при разных размерах кластера. Размеры кластера, при которых происходит переход к поведению объемного ма­териала, оказывается зависящим от измеряемой характеристики.