Rezultatele căutării pentru „atomi unici“. Atomii unici dau o legătură mai puternică decât un singur grup de atom

rezultatele căutării

Rezultate găsite: 40155 (1,26 sec)

Acces liber

Acces limitat

Se precizează reînnoirea licenței

1

O scurtă prezentare a stării actuale a studii experimentale privind crearea bazei elementului de calculatoare cuantice cu qubiți bazați pe atomi neutri unici prinși în capcane optice. Cerințele pentru qubiți, caracteristicile atomilor neutri unici ca qubiți, metode pentru crearea unui registru cuantic, efectuarea de operații logice cuantice cu un singur qubit într-un câmp laser și cu microunde și operații cu doi qubiți prin interacțiunea dipol-dipol cu ​​laserul pe termen scurt sunt discutate excitația atomilor în stările Rydberg. Sunt prezentate rezultatele experimentelor de observare a interacțiunii a doi atomi Rydberg în condițiile rezonanțelor Förster controlate de un câmp electric constant și de radiofrecvență.

<...> <...> <...> <...>

2

Nr. 2 [Microelectronics, 2017]

Fondată în 1972. Sunt publicate articole dedicate aspectelor tehnologice, fizice și de circuite ale micro și nanoelectronicii. O atenție deosebită este acordată noilor tendințe în litografie, gravare, dopaj, depunere și planarizare la nivel submicron și nanometric, tehnologiilor cu plasmă, epitaxie cu fascicule moleculare și gravare uscată, precum și metodelor de studiu și control al suprafețelor și structurilor multistrat. Sunt discutate probleme de modelare instrumental-tehnologică și diagnosticare a proceselor tehnologice în timp real. Articolele sunt publicate pe dispozitive semiconductoare bazate pe noi fenomene fizice precum efectele de dimensiune cuantică și supraconductivitate.

Sunt discutate cerințele pentru qubiți, caracteristicile atomilor neutri unici ca qubiți, metode<...> Aspect sistemul de înregistrare pentru atomii unici Rydberg este prezentat în fig. 5g<...>Interacțiunile atomilor Rydberg pot fi utilizate pentru încărcarea deterministă a atomilor unici<...>N la fiecare nod; b–f – schema de excitație deterministă a atomilor unici Rydberg.<...>Informatică cuantică experimentală cu atomi și fotoni unici // Buletin Academia Rusă

3

Folosind clusterele triatomice Al3, Si3 și C3 ca exemplu, se arată că varianta fără orbită a teoriei funcționale a densității poate fi utilizată pentru a găsi configurațiile de echilibru ale sistemelor poliatomice cu atât legături metalice, cât și covalente. Distanțele interatomice de echilibru, energiile de legătură și unghiurile dintre legături sunt obținute în bună concordanță cu datele cunoscute

care constau în construirea funcţionalelor sistemelor poliatomice folosind funcţionalele de densitate ale single<...>Piesa de poticnire pe calea dezvoltării ulterioare a metodei BO este faptul că densitatea electronică a unui singur<...>Dacă am ști forma funcției)(ρμkin , am putea calcula energia Ekin și am putea găsi energia totală a unui singur<...>atom conform formulei (2).<...>funcționale și energii cinetice și, în al doilea rând, problema nu este de a găsi energia unui singur

4

Nr. 2 [Modelare matematică, 2018]

Înființată în 1989. Sunt publicate recenzii, articole originale, rapoarte despre modelarea matematică folosind calculatoare și metode numerice pentru rezolvarea complexă și probleme reale stiinta si tehnologie moderna, precum și lucrări care arată posibilitățile de utilizare a unui experiment de calcul într-un domeniu specific de cunoaștere, inclusiv stabilirea de probleme, construirea de modele matematice pentru acestea, algoritmi de calcul și pachete de aplicații pentru rezolvarea acestora, calcule ilustrate, testarea modelelor prin comparare cu cele experimentale sau teoretice. date. Rezumate ale tipăririlor și manuscriselor depuse, scrisori către editor, informatii stiintifice(planuri și rezultate ale conferințelor, școlilor etc.).

Cum ar fi Cu(111) sau Ag(100), au o mobilitate mare și, la egalitate cu salturile atomilor unici<...>Modelul a luat în considerare doar un singur hamei de atomi de rodiu pe suprafața Rh(100).<...>Evenimentele posibile sunt împărțite în clase, de exemplu: salturi ale unui singur atomi într-un strat, difuzia dimerilor în<...>De exemplu, în loc de saltul unui singur atom, se poate obține o schimbare a unui dimer sau trimer.<...>De exemplu, dacă vrem să luăm în considerare un model în care sunt posibile doar salturi ale unui singur atom, atunci "

5

Nivelul de tehnologie pe care fizicienii îl au la dispoziție face posibilă lucrarea cu cele mai mici particule de materie. Suspendarea unui electron într-o capcană electromagnetică sau crearea unei rețele de atomi individuali în melasă optică nu mai este un miracol. Următoarea sarcină este să înveți cum să lucrezi nu cu oricare, ci cu o anumită particule. Iată, de exemplu, un foton. Pentru a asigura securitatea sistemelor de comunicații cuantice, este necesar să se emită un singur cuantum de lumină per act de emisie - având informații codificate cu aceasta, nu vă puteți îngrijora că un atacator o va citi imperceptibil, urma va rămâne întotdeauna sub formă de un foton dispărut. Cu toate acestea, sistemele de comunicații necesită fotoni în infraroșu cu o lungime de undă de 1,3-1,5 microni - ei călătoresc cel mai bine prin ghiduri de lumină. Iar generatoarele existente - puncte cuantice sau centre vacante din diamant - nu pot face față acestei lucrări. Nanotuburile par a fi o sursă ideală, dar radiază doar când temperaturi scăzuteși sunt, de asemenea, supuse fluctuațiilor. Convinși de acest lucru, oamenii de știință din materiale au renunțat la acești cilindri de carbon.

Foton dintr-un nanotub Un nanotub de carbon dintr-o carcasă de dioxid de siliciu a devenit un emițător de încredere de un singur<...>Nivelul de tehnologie pe care îl au fizicienii vă permite să lucrați cu cele mai mici particule de materie<...>Suspendați un electron într-o capcană electromagnetică sau creați o rețea de atomi individuali într-o optic<...>Carben record A fost sintetizat un lanț de atomi de carbon lung de 6400 de atomi.<...>Cu toate acestea, în anii 1930, au fost găsite lanțuri de cinci până la șase atomi de carbon fără alți atomi

6

Nr. 7 [Fizica Plasmei, 2018]

Energia de adsorbție (în eV) a unui singur atom de Li adsorbit de suprafața (111) și interstițiile W și<...>În plus, în fig. 4 arată diferența dintre densitatea de sarcină a unui singur atom de Li și a doi atomi<...>Energia de adsorbție (în eV) a unui singur atom de Li în diverse prevederi pe suprafețele W(111) și Mo(111).<...>Vedere de sus a celor mai stabile configurații de absorbție ale unui singur atom de Li de către o suprafață W sau Mo (<...>Li (a); C + singur Li (b); O + singur Li (c).

7

Formarea lanțurilor atomice de Co pe suprafața Cu(775) a fost studiată prin metoda cinetică Monte Carlo. S-a constatat că lungimea lanțurilor atomice de Co formate ca urmare a auto-organizării în timpul creșterii epitaxiale este o valoare aleatorie, iar valoarea sa medie depinde de parametrii experimentali. În cadrul teoriei funcționale a densității, a fost descoperită prezența a două faze structurale în lanțurile atomice. În prima fază, distanțele dintre un atom și doi vecini cei mai apropiați din lanț sunt de 0,230 nm și 0,280 nm. În a doua fază, lanțul atomic are distanțe interatomice identice de 0,255 nm. Se arată că temperatura tranziției de fază structurală depinde de lungimea lanțului atomic.

, AE2 = 0,2 eV; saltul unui atom de Co de la un atom de Co, ΔE3 = 0,8 eV.<...>= 0 pentru atomul în poziția ideală, si = −1 pentru atomul deplasat la stânga și si = 1 pentru atomul deplasat<...>creșterea depinde de rata de depunere, gradul de acoperire, temperatură și valoarea barierei de difuzie a unui singur<...>atom.<...>Distribuția lungimii lanțului fără atomi unici (puncte) pentru 3000 de experimente numerice.

8

Influența recoacerii izocrone în vid la temperaturi de până la 1680°C asupra proceselor de transformare a defectelor după iradierea probelor cu neutroni rapizi sau implantarea ionilor izotopici de hidrogen (energie ionică 350 keV, doze (2–12) 10^16 cm 2) . S-a stabilit că limitele de granule din diamantele policristaline nu afectează semnificativ procesele de recoacere a defectelor de radiație și grafitizare. În spectrele de fotoluminiscență, au fost detectate și studiate benzi cu maxime la 580 nm și 730 nm și un număr de benzi în intervalul 760-795 nm care nu au fost observate anterior în spectrele optice ale diamantelor. Se arată că distribuția neomogenă a centrelor de culoare fotoluminiscente de-a lungul suprafeței stratului implantat se datorează difuziei laterale a hidrogenului (deuteriu) în regiunea de deteriorare a radiațiilor.

Probele studiate în articol au conținut un singur azot substituțional la o concentrație de 1 10 17 cm -3<...>recoacere este dominată de un centru optic cu o linie de zero fonon la 503 nm, format dintr-un complex care conține doi atomi<...>După cum se știe, azotul din diamantele CVD este prezent în principal sub formă de atomi de substituție unici<...>atom de azot, care stimulează în mod semnificativ formarea de centre H3 în diamant și daunele radiațiilor<...>Banda cu un maxim la aproximativ 730, la fel ca banda la 738 nm, se poate datora centrelor care conțin atomi

9

M.: PROMEDIA

Se are în vedere efectul transmiterii rezonante a informațiilor cuantice între două nanoparticule activate pe distanțe lungi, ținând cont de interacțiunea întârziată dipol-dipol a atomilor în domeniul radiației optice continue. Se disting două tipuri de procese de transfer de informații cuantice, care sunt asociate fie cu o modificare a fazei momentelor dipolare induse locale ale qubiților, fie cu o modificare a inversării în funcție de intensitatea radiației optice externe, care excită selectiv unul dintre qubiții. Se arată că aceste procese pot fi identificate prin interferența momentelor de dipol cuantice oscilante ale qubiților. Un rol semnificativ este remarcat pentru procesele de transfer de informații cuantice de energie într-un sistem de qubiți de ansamblu de nanoparticule activate de atomi cu două niveluri. S-a stabilit că procesele de transmitere a informațiilor cuantice de fază sunt posibile pe distanțe arbitrare și pot fi utilizate în dispozitivele de comunicare cuantică.

atomi-qubiți în mai multe lungimi de undă pentru a transporta EQI.<...>atomi cu două niveluri în nanoparticule.<...>faza 2 a celui de-al doilea atom.<...>S-a demonstrat că la transmiterea EQI, un qubit de ansamblu are un avantaj față de un singur atom - un qubit<...>S-a stabilit că implementarea acestui proces într-un sistem de atomi unici - qubiți este posibilă la distanțe

10

Nr. 7 [Scrisori către Jurnalul de fizică experimentală și teoretică, 2018]

Modelul ia în considerare toate salturile posibile ale atomilor unici, precum și deplasările și rotațiile dimerilor din monostrat.<...>Arată în fig. 3, mecanismul difuziei clusterului datorat salturilor de atomi unici este, desigur,<...>locurile libere (A) și numărul de salturi ale atomilor unici (B), deplasările (C) și rotațiile (D) ale dimerilor de-a lungul granițelor<...>Se poate observa că în timpul difuzării clusterelor au loc cele mai multe evenimente asociate cu difuzia atomilor individuali.<...>Încărcare pe atomii de siliciu Q.

11

Se arată că principiul variațional poate fi folosit ca modalitate practică de a găsi densitatea electronică și energia totală în cadrul teoriei funcționale a densității fără a rezolva ecuațiile Kohn-Sham (așa-numita abordare fără orbită). Folosind exemplele de dimeri Na2, Al2, Si2, P2, K2, Ga2, Ge2 și As2, distanțele interatomice de echilibru și energiile de legare sunt găsite în acord cu datele publicate. Rezultatele obținute pentru dimerii amestecați Si-Al, Si-P și Al-P sunt apropiate de cele obținute prin metoda Kohn-Sham.

funcţionale de energie cinetică corespunzătoare stării fundamentale a single-ului<...>Atomi unici Deoarece construcția pseudopotențialelor este însoțită de găsirea de pseudounde de echilibru.<...>Densitățile parțiale ρs(r) și ρp(r) pentru atomul de siliciu. Minimul curbelor corespunde centrului atomului.<...>trecând prin centrul atomului de siliciu.<...>Dependențe)s s kin(ρµ și)p p kin(ρµ pentru atomii de Al, Si și P.

12

Nr. 10 [Invenție, 2010]

Teoria și practica creării invențiilor și înregistrarea drepturilor asupra invențiilor, informații despre cele mai multe invenții importante, regulamente, hotărâri judecătorești.

Când trei perechi de deuteron și un singur deuteron sunt plasate pe un heliu, se obține nucleul unui atom de fluor.<...>deuteronii unici indicați sunt stivuiți peste ei de următorii deuteroni, formând nucleele atomilor de scandiu<...>Un electron și un singur deuteron situat sub un strat de deuteron și un deuteron suplimentar într-un atom de cupru<...>Atomi care conțin mai mulți deuteroni individuali în nucleul atomic, împreună cu electroni care furnizează<...>Atomii unici, datorită energiei lor termice de obicei mari, se rotesc cu un foarte mare

13

Pe baza modelului propus anterior al spectrului electronic al compușilor binari de tipul grafenului de tip ANB8-N, a fost construită o teorie a adsorbției, care face posibilă dezvăluirea rolului poziției nivelului adatomului, valoarea a constantei interacțiunii adatom-substrat și a lățimii golului inerentă stării libere a unui compus asemănător grafenului cu legături heteropolare în formare structura electronica adatom. Sunt luate în considerare cazurile compușilor de tip grafen liber și epitaxial de pe suprafața metalului. În cazul compușilor liberi de tipul grafenului, analiza a arătat că, la valorile mari și intermediare ale constantei de cuplare adatom-compus asemănător grafenului, principala contribuție la numărul de ocupație adatom na provine din statele locale, în timp ce contribuția a benzii de valență a compusului asemănător grafenului crește odată cu scăderea constantei de cuplare. Principala caracteristică a unui compus epitaxial asemănător grafenului pe un metal este absența unui gol și, în consecință, absența contribuției stărilor locale ale adatomului la na. Estimările au arătat că modificările constantelor de legătură ale adatom-substrat și compus-metal asemănător grafenului afectează valoarea lui na aproape în același mod. În acest caz, dependența lui na de lățimea golului unui compus asemănător grafenului nu este critică din punct de vedere calitativ. Adsorbția pe structura compusului-semiconductor asemănătoare grafenului este discutată pe scurt.

În acest caz, încrețirea stratului, determinată de distanța dintre atomii superiori și inferiori (vezi Fig. 1 c )<...>Această situație este tipică, de exemplu, pentru adsorbția atomilor de hidrogen și halogen pe grafen.<...>Concluzie Astfel, în această lucrare am construit o schemă generală de abordare a problemei adsorbției unui singur<...>atom pentru straturi 2D plate libere și epitaxiale de compuși ANB8–N.<...>Când un singur atom este adsorbit, nu ne interesează, în principiu, cu ce anume atom al substratului, A sau B, acesta

14

Au fost efectuate studii ab initio ale structurii atomice a sistemelor Zr–He, Zr–vac și Zr–vac–He cu o concentrație de atomi de heliu și locuri libere (vac) de ~6 at.%. Se constată o instabilitate indusă de heliu a rețelei de zirconiu în sistemul Zr–He, care dispare odată cu apariția locurilor libere. Se determină poziția cea mai preferată a impurității în rețeaua metalică. Se calculează energia de dizolvare a heliului și excesul de volum introdus de acesta. S-a stabilit că prezența heliului în rețeaua Zr reduce semnificativ energia formării locurilor libere.

a raportat că astfel de bule de heliu se pot forma la temperaturi scăzute cu participarea unui singur<...>vacant și mai mulți atomi de heliu.<...>energie Etot(He), am folosit valoarea de −78,5044 eV obținută de noi folosind un calcul auto-consecvent al unui singur<...>atom de heliu.<...>heliu, precum și pentru atomul He într-un loc vacant.

15

Știința electrotehnică și a materialelor structurale. Materiale semiconductoare și studii de aplicare a acestora. indemnizatie

Manualul discută proprietățile materialelor semiconductoare clasice și aplicarea lor în producția de dispozitive semiconductoare și circuite integrate. Este destinat studenților direcțiilor „Inginerie Energetică și Inginerie Electrică” a profilului „Acționare electrică și automatizare” și „Mecatronică și Robotică”, precum și studenților specialităților conexe.

zone din ce în ce mai înguste, degenerând treptat într-un singur nivel, așa cum a fost cazul pentru toate nivelurile de singur<...>atomi.<...>Copyright JSC Central Design Bureau BIBCOM & OOO Agency Kniga-Service 14 Deci, spectrul de energie liniar al unui singur<...>Deoarece energia de prag de deplasare a atomilor într-un interstițiu este de aproximativ 14 eV, un singur ion de impuritate<...>Pentru perfecțiunea structurii, este important ca atomii unici să participe la finalizarea rețelei, și nu grupurile lor.

16

Rezumat — Au fost studiate susceptibilitatea magnetică și EPR a soluțiilor solide Bi2BaNb2–2xFe2xO9–δ care conțin fier cu o structură asemănătoare perovskitului stratificat. În soluțiile solide diluate, atomii de fier sunt sub formă de dimeri și tetrameri Fe(III) cu tipuri de schimb antifero- și feromagnetic. Parametrii de schimb și distribuția agregatelor în soluții solide se calculează în funcție de fracția atomilor paramagnetici.

soluție solidă diluată, conform căreia susceptibilitatea magnetică este definită ca suma contribuțiilor unui singur<...>atomi paramagnetici și agregatele lor cuplate la schimb de atomi de Fe(III).<...>structura cristalină a soluțiilor solide, am presupus că la diluție infinită în soluție, în plus față de unică<...>atomi de fier (III), pot exista grupuri de doi, trei sau patru atomi de fier cu diferiți<...>Chezhin și colab., atomii paramagnetici au fost calculați prin formula (3).

17

Nr. 2 [Chimia fizică a suprafeței și protecția materialelor, 2018]

Investigarea adsorbției atomilor de plumb unici pe aur în trei și o coordonare<...>REZULTATE ȘI DISCUȚIE 1) Interacțiunea atomilor unici de plumb cu suprafața unui cluster de aur Energie<...>În timpul adsorbției atomilor de plumb unici, există o schimbare vizibilă a densității electronilor de la plumb la<...>CONCLUZII Interacțiunile atomilor de plumb, atât unici cât și grupuri de atomi, cu suprafața<...>În timpul adsorbției grupurilor de atomi de plumb, creșterea are loc de la atomi unici la nuclee plate având

18

Nr. 5 [Buletinul Universității din Moscova. Seria 3. Fizica. Astronomie, 2017]

Am studiat experimental transportul de electroni prin atomi de fosfor cu o singură impuritate încorporați<...>În acest sens, studiul transportului unui electron prin simplu<...>Se propune utilizarea nanostructurilor în stare solidă pe atomi de impurități unice ca bază a elementului<...>În această lucrare, demonstrăm un tranzistor cu un singur electron, unde singur<...>atomi de fosfor impur.

19

Defectele diamantelor cubice verzi-gălbui, galbene și portocalii de la placerii din nord-estul Platformei Siberiei au fost studiate folosind spectroscopie IR. Pe lângă principalele defecte A-, C- și, eventual, B-, diamantele studiate mai conțin centre X și Y, benzi la 1240, 1270 și 1290-1295 cm-1, vârfuri în intervalul 1350-1380 cm- 1, defecte de chihlimbar tipuri diferiteși o serie de linii în regiunea de 3100-3300 cm-1. În același timp, diamantele cu diferite tipuri de culoare conțin asocieri diferite de defecte structurale, deși aparțin aceluiași soi II, conform clasificării lui Orlov. Conform spectrelor integrale ale cristalelor întregi, aceste diamante se caracterizează printr-un conținut scăzut de impurități structurale de azot în intervalul 60-265 ppm. Cu toate acestea, un studiu spectroscopic rezolvat spațial al plachetelor a arătat o distribuție extrem de neomogenă a defectelor structurale pe volumul tuturor diamantelor studiate. Model general pentru ei este o scădere atât a cantității totale de azot, cât și a fracțiunii relative a defectului principal A de la centru până la periferia cristalului. În centrul cristalelor, conținutul de impurități structurale de azot ajunge la 990 ppm, ceea ce depășește concentrația medie de azot în cristalele de diamant octaedrice larg răspândite. Prezența defectelor C-, Y-, X în majoritatea probelor indică o durată scurtă de recoacere post-creștere a acestor diamante. Discutat semnificație genetică date obţinute despre defectele structurale.

Și în banda de 1130 cm–1 există o contribuție atât a atomilor de azot, cât și a atomilor de carbon.<...>Se presupune că defectul Y este o formă de apariție a unui singur atom diferit de defectele C.<...>Vârful la 1332 cm-1 este de obicei atribuit defectului X, care este un singur cation izomorf de azot (<...>Acest fapt este ipoteza că într-un număr de cazuri captarea azotului ar putea avea loc atât sub formă de unică<...>atomi, și în formă moleculară [Sobolev și colab., 1986; Sobolev, 1989].

20

Microscopie electronică cu scanare pentru nanotehnologie: tehnici și aplicații [monografie], Microscopie cu scanare pentru nanotehnologie: tehnici și aplicații

Moscova: Laboratorul de Cunoaștere

Cartea, editată de oameni de știință cunoscuți, conține articole și recenzii ale unor experți de seamă în domeniul nanotehnologiei, dedicate microscopiei electronice cu scanare (SEM). SEM poate fi utilizat pentru a studia proprietățile nanoparticulelor, nanofirelor, nanotuburilor, nanostructurilor tridimensionale, punctelor cuantice, nanomaterialelor magnetice, cristale fotoniceși nanostructuri biologice. Sunt luate în considerare diferite tipuri de SEM, inclusiv microscoape de transmisie cu Rezoluție înaltă, Microanaliza cu raze X, cele mai noi metode de imagistică prin intermediul electronilor retroîmprăștiați, precum și metode de criomicroscopie electronică pentru studiul obiectelor biologice.

Prin urmare, ei pot fi identificați ca atomi de aur unici.<...>Scara de intensitate este calibrată la intensitatea unui singur atom de aur pe un profil de semnal liniar<...>Aceasta este o demonstrație a primului fapt al identificării spectroscopice a unui singur atom în vrac<...>Atomii unici de aur sunt absorbiți predominant la locurile de oxigen libere cu o energie de legare de<...>, pot fi, prin urmare, identificați ca atomi de aur unici.

21

Emițătorii de fotoni unici eficienți (SPE) sunt un element cheie în implementarea sistemelor de criptografie cuantică și de calcul cuantic. Unul dintre opțiuni promițătoare Crearea emițătorilor de fotoni unici este utilizarea punctelor cuantice unice semiconductoare integrate într-un LED cu o microcavitate. Un astfel de emițător este un dispozitiv fiabil și miniatural cu stare solidă, care nu necesită utilizarea pompei cu laser. ÎN anul trecut Eforturile în acest domeniu sunt concentrate pe dezvoltarea unui design IOF optim care oferă cea mai mare eficiență cuantică externă și divergență scăzută a radiației de ieșire. În această lucrare, propunem și implementăm proiectarea unei microcavități Bragg semiconductoare pentru emițători de fotoni unici bazate pe puncte cuantice InAs. Rezonatorul este format din două oglinzi Bragg semiconductoare de dopaj de tip p și n, un inel de deschidere AlGaAs și un strat de puncte cuantice InAs situat între oglinzile Bragg. În comparație cu modelele anterioare de microcavități care conțin deschideri de AlO, acest tip de microcavitate constă numai din materiale semiconductoare potrivite cu rețea, ceea ce asigură o funcționare fiabilă la temperaturi criogenice și rezistență la ciclul termic. Lucrarea arată că inelul AlGaAs îndeplinește simultan funcțiile unei deschideri optice și curente eficiente. În plus, acest inel oferă o poziționare selectivă eficientă a punctelor cuantice InAs în diametrul său interior, care are o dimensiune de câțiva microni. Lucrarea mai arată că eficiența cuantică externă în microrezonatoarele de acest tip poate ajunge la 80%, în timp ce divergența radiației de ieșire nu depășește o deschidere numerică de 0,2, ceea ce asigură o eficiență ridicată a radiației de intrare într-o fibră optică standard. Spectrele de electroluminiscență la temperatură joasă ale diodelor fabricate conțin vârfuri înguste corespunzătoare emisiei unui singur punct cuantic InAs, care este confirmare experimentală posibilitatea de a crea emițători eficienți de fotoni unici pe baza designului propus al microrezonatorului.

Shcheglov UDC 621.3.049.77 Microcavitate Bragg semiconductor pentru emițători de un singur foton<...>Rzhanova Emițătorii de fotoni unici (SPE) eficienți sunt un element cheie în implementarea sistemelor<...>Una dintre opțiunile promițătoare pentru crearea emițătorilor de fotoni unici este utilizarea unui singur foton<...>bazat pe un sistem cuantic izolat: un singur atom, moleculă, centru de culoare sau „artificial”.<...>atom "- un punct cuantic semiconductor.

22

Nr. 2 [Buletinul Universității de Stat Ural de Sud. Seria „Matematică. Mecanică. Fizică”, 2012]

Proprietățile electrice ale complexelor nanotub de carbon(7.7) cu atomi unici Li, Na, S și Se...<...>Proprietățile mecanice ale complexelor nanotuburilor de carbon (7,7) cu atomi unici de Li, Na, S și Se ....<...>Trebuie remarcat faptul că crearea de senzori bazați pe CNT-uri unice rămâne foarte populară în rândul fizicienilor.<...>., Proprietățile electrice ale complexelor de nanotuburi de carbon (7.7) Beskachko V.P. cu atomi de Li unici<...>Anterior, am determinat structurile complexelor endoedrice ale CNT-urilor cu atomi unici de litiu, sodiu,

23

Sunt luate în considerare caracteristicile comportamentale particule cuanticeîn diverse situaţii experimentale. Sunt luate în considerare variantele interferenței cu două fascicule a unui singur foton și a altor particule cuantice, precum și posibilitatea formării lor de „unde în picioare” și „unde de călătorie” cu minime de interferență - zone „moarte” pe calea propagării lor. Se are în vedere și un anumit tip de teleportare a particulelor cuantice în sensul neconvențional al cuvântului, atunci când particulele elementare depășesc zone ale spațiului în care nu pot fi, mai precis, granițe în care probabilitatea prezenței lor este zero. La aceste granițe, acțiunea de impuls a particulelor asupra oricăror este absentă și ele devin, parcă, inobservabile. Când se observă interferența cu trei fascicule, se dovedește că până în momentul fotodetecției, toate cele trei moduri trebuie să fie prezente simultan în câmpul luminos. Dacă în fiecare mod este prezent un foton, atunci aceasta contrazice legea conservării energiei, care indică faptul că până în momentul măsurării (a priori) mărimea observată (numărul de fotoni din câmp) nu are nicio valoare definită, cu excepția cazului în care, desigur, sistemul cuantic este situat în starea sa proprie (Fock) a mărimii măsurate

Într-adevăr, un singur foton monocromatic, strict vorbind, are o lungime infinită.<...>De ce scoatem un singur foton dintre toți?<...>atomi de rubidio 85Rb.<...>De asemenea, este interesant faptul că electronul din atomul de hidrogen în timpul tranziției de la nivelul solului 1S la 2S excitat.<...>Dar să revenim la fotonii unici.

24

Se analizează influența parametrilor sarcinilor din aliaje TNT și RDX și condițiile detonării acestora asupra coagulării carbonului asupra isentropului produselor de detonare. În regiunea nanocarbonului lichid, coagularea are loc datorită coalescenței nanopicăturilor, iar în regiunea nanocarbonului solid, datorită combinării lor (sinterizării) concomitent cu cristalizarea. Prin urmare, suprafața specifică a nanodiamantelor, calculată pe baza dimensiunilor lor, este întotdeauna mai mare decât valoarea măsurată. Separarea nanopicăturilor în produsele de detonare accelerează coagularea și răcirea acestora datorită fluxului de produse mai reci. Estimarea distanței dintre suprafețele nanopicăturilor din diferite aliaje TG a arătat că acestea sunt mici, mai mici decât dimensiunea nanopicăturilor. Sunt analizate condițiile pentru coalescența rapidă a nanopicăturilor în timpul decelerării produselor prin diferite bariere rigide. S-a stabilit experimental o creștere a dimensiunii particulelor de diamant de până la cinci ordine de mărime. Sunt discutate motivele modificării vitezei de coagulare cu trecerea de la un aliaj TG eterogen la unul omogen cu scădere a particulelor de TG.

temperatura a arătat că, la densitate mică, clusterele de carbon sunt mici și conțin în medie doar 24 de atomi<...>Conform creșterii temperaturii calculate ca urmare a coagulării complete a atomilor de carbon unici<...>Aceste calcule au fost făcute pentru „prima” picătură unică cea mai apropiată de barieră, în spatele căreia un turbulent<...>Dar în lucru, măsurătorile folosind atomi de carbon marcați au arătat că o amestecare vizibilă<...>Granițele blochează difuzia atomilor de carbon, care nu sunt suficiente în nanovolumele de TNT pentru a se forma

25

Este propusă o metodă pentru crearea unei stări excitate metastabile (subradiative) încurcate într-un sistem de doi atomi identici distanțați aproape. Mai întâi, un sistem de atomi neexcitați este plasat într-un câmp magnetic îndreptat la un unghi magic α0 = arccos(1/√3) ≈ 54,7° față de linia care leagă atomii și având un gradient în direcția transversală. Gradientul de câmp duce la o detonare a frecvențelor tranziției optice a atomilor. În continuare, se efectuează excitarea cu laser rezonantă a atomului cu o frecvență de tranziție mai mare, urmată de oprirea adiabatică a gradientului câmpului magnetic. Se arată că, în acest caz, sistemul atomic excitat trece într-o stare subradiativă încurcată cu o probabilitate copleșitoare. Sunt analizate cerințele pentru parametrii spectroscopici ai tranzițiilor și viteza de modificare a gradientului câmpului magnetic necesar implementării acestui efect.

Cu. 193 – 197 c© 2017 10 februarie Control camp magnetic stări subradiative ale unui sistem de doi atomi<...>Gradientul de câmp duce la o detonare a frecvențelor tranziției optice a atomilor.<...>Cu toate acestea, această schemă poate fi implementată numai pentru atomi distanțați spațial.<...>Este convenabil să exprimăm elementele matricei ale operatorului Û în termenii ratei Γ a dezintegrarii spontane a unui singur atom<...>Atomii sunt localizați în planul xz, linia care îi leagă este îndreptată la un unghi α0 față de axa z.

26

Studii fizico-chimie a nanoparticulelor, nanomaterialelor și nanostructurilor. indemnizatie

Sib. federal. universitate

Obiectivul principal al manualului este de a familiariza studenții cu principalele clase de nanoparticule și nanomateriale, fizice și proprietăți chimice, precum și cu domenii consacrate și promițătoare de aplicare a nanomaterialelor.

„pitic”), adică procesul de modificare a unui material prin expunerea la un singur atom sau moleculă<...>Soluția ecuației Schrödinger pentru modelul jeleu în aproximarea unui electron, ca un singur atom,<...>Defectele modelului TSI includ, în primul rând, atomi - atomi unici (proprii și străini) de la suprafață<...>După cum se știe, o singură sferă cu raza a, având potențialul de suprafață sϕ ζ= , poartă o sarcină sq C Cϕ ζ=<...>Manual 224 TERMENI ȘI DEFINIȚII Adatomii sunt atomi unici (proprii și străini) de pe suprafață

27

Este propusă o variantă a experimentului cu o pereche corelată de particule într-o stare încurcată, care demonstrează efectul modificării polarizării unui foton încurcat, arătând realitatea tuturor stărilor diferite de suprapunere și vectorul de stare corespunzător al unui sistem cuantic. Sunt analizate posibilele consecințe ale acestui fapt. În locul noțiunii de „realism local” infirmată de experimentele asupra inegalităților lui Bell, se propune paradigma „realismului cuantic” în cadrul paradigmei relaționale. Rezultatele unui studiu experimental al încălcărilor inegalității lui Leggett sunt analizate în legătură cu verificarea adecvării diferitelor tipuri de teorii ale variabilelor ascunse non-locale. O nouă metodă de estimare a acestora este propusă pe baza studiului efectelor suprimării corelației încrucișate de fotoni asupra unui divizor de fascicul și a pregătirii stărilor de comprimare. Se dovedește inconsistența internă a interpretării mecanicii cuantice pe baza teoriei nelocale a parametrilor ascunși.

Pentru fotonii unici, acest fapt de nonlocalitate cuantică a fost dovedit experimental, vezi de asemenea.<...>Localizarea spațială a atomilor este prezentată în fig. 2.<...>Una dintre caracteristicile potențial interesante ale acestei molecule este prezența unui atom înconjurat de liganzi<...>Interacțiunea de schimb de electroni localizați pe un atom de rodiu cu electroni de nanoelectrozi de aur

31

Soluțiile solide Bi3Nb1-xNixO7-θ se formează într-un interval îngust de concentrație x

În care un sfert din atomii de bismut sunt înlocuiți cu atomi de niobiu, este descris prin formula stoichiometrică<...>atomi de zirconiu, ytriu, wolfram, erbiu.<...>Valoarea momentului magnetic efectiv al atomilor unici de nichel, calculată ca rezultat al extrapolării<...>Se poate afirma că creșterea conductivității electrice la înlocuirea atomilor de nichel cu niobiu prin<...>Substituția heterovalentă a atomilor de niobiu cu atomi de nichel în termen de cinci moli procente duce la o creștere a

32

Nr. 5 [Autometrie, 2016]

Jurnalul științific al Filialei Siberiei a Academiei Ruse de Științe. Revista publică articole și recenzii originale pe următoarele teme: - sisteme de supercomputer pentru analiza și sinteza imaginilor (semnale); - metode si mijloace inteligenţă artificială V cercetare științifică; - retele de calculatoare si sisteme de transmisie a datelor; - automatizarea designului în micro- și optoelectronică; - sisteme cu microprocesoare în timp real pentru aplicații științifice și industriale; - fizică corp solid, optică și holografie în aplicații pentru computer și echipamente de măsurare; - aspectele fizice și fizico-tehnice ale micro și optoelectronicii; - tehnologii, elemente și sisteme informaționale laser. Comitetul editorial include experți recunoscuți din instituțiile academice de top din Rusia. Revista se adresează oamenilor de știință, studenților absolvenți, inginerilor și studenților interesați de rezultatele cercetării fundamentale și aplicate în domeniul tehnologiilor informaționale înalte bazate pe ultimele realizări fizică, fotochimie, știința materialelor, informatică și tehnologia computerelor. Cercul autorilor revistei este larg: de la centre științifice de top și universități din Rusia până la aproape și departe în străinătate. Toate articolele fără excepție sunt revizuite. Revista publică articole și recenzii originale pe următoarele subiecte: * analiza și sinteza semnalelor și imaginilor; * sisteme de automatizare în cercetare științifică și industrie; * sisteme de calcul și de măsurare a informațiilor; * bazele fizice și tehnice ale micro și optoelectronicii; * tehnologii informatice optice; * modelare în cercetarea fizică și tehnică; * nanotehnologii în optică și electronică. Jurnalul practică eliberarea de numere de specialitate. Revista este inclusă în Lista de lideri evaluați de colegi reviste științifice recomandat spre publicare de către Comisia Superioară de Atestare. Jurnalul este tradus și publicat de Allerton Press (SUA) sub titlul Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. Fondatorii revistei sunt: ​​Filiala Siberiană a Academiei Ruse de Științe și Institutul de Automatizare și Electrometrie al Filialei Siberiei a Academiei Ruse de Științe.

Informatică cuantică experimentală cu atomi și fotoni unici // Vestn.<...>Sunt luate în considerare doar clusterele mai mari de 10 atomi.<...>Când atomii de Ga din picătură au căzut pe suprafața GaAs din cauza difuziei și au interacționat cu atomii de As<...>La interfață, atomii de arsen sunt înconjurați de atomi de Ga(i), ceea ce încetinește procesul de dizolvare.<...>Atomii Ga și As ai substratului inițial sunt marcați cu o culoare mai deschisă decât atomii formați după cristalizare.

33

FORMAREA INCLUZIUNILOR DE GRAFIT EPIGINETIC ÎN CRISTALELE DE DIAMANT: DATE EXPERIMENTALE

M.: PROMEDIA

Pentru a elucida condițiile de formare a incluziunilor epigenetice de grafit în diamantul natural, au fost efectuate experimente privind tratarea la temperatură înaltă a cristalelor de diamant naturale și sintetice care conțin microincluzii. Cristalele au fost recoapte la temperaturi de 700–1100°C și presiune atmosfericăîntr-o atmosferă protectoare de CO-CO2 cu durata experimentelor de la 15 min până la 4 h. Diamantele inițiale și recoapte au fost studiate folosind microscopie optică și spectroscopie Raman. S-a stabilit că schimbarea microincluziunilor începe la 900°C. O creștere a temperaturii până la 1000°C duce la apariția de microfisuri în jurul microincluziunilor și solicitări puternice în matricea diamantului. Microincluziunile devin negre și opace, ceea ce este asociat cu formarea carbonului amorf la interfața diamant-incluziune. La 1100°C, microfisurile din incluziuni formează grafit ordonat sub formă de plăci hexagonale și rotunjite. Se presupune că procesul de grafitizare internă pe microincluzii în diamantul natural are loc prin mecanismul grafitizării catalitice, iar în diamantul sintetic - ca urmare a pirolizei hidrocarburilor de microincluziune. Rezultatele obţinute cu privire la formarea microincluziunilor de grafit în diamant au fost folosite pentru a estima temperatura topiturii de kimberlit în etapa finală a formării depozitelor de diamante. Pentru a elucida condițiile de formare a incluziunilor epigenetice de grafit în diamantul natural, am efectuat experimente privind tratarea la temperatură înaltă a cristalelor de diamant naturale și sintetice care conțin microincluzii. Rectificarea cristalelor a fost efectuată în atmosferă de CO-CO2 la 700-1100 ° C și presiunea ambiantă timp de 15 minute până la 4 ore. Cristalele de diamant inițiale și recoapte au fost examinate prin microscopie optică și spectroscopie Raman. S-a stabilit că microincluziunile încep să se schimbe la 900°C. O creștere a temperaturii la 1000 °C induce microfisuri în jurul microincluziunilor și stres puternic în matricea de diamant. Microincluziunile devin negre și opace ca urmare a formării carbonului amorf la interfața diamant-incluziune. La 1100°C, în microfisuri se produce grafit ordonat sub formă de plăci hexagonale și rotunjite. Se propune o ipoteză că grafitizarea în diamantul natural are loc prin mecanism catalitic, în timp ce în diamantul sintetic este rezultatul pirolizei hidrocarburilor de microincluziune. Datele obținute despre geneza microincluziunilor de grafit în diamant sunt folosite pentru a evalua temperatura topiturii kimberlitice în stadiul final de formare a depozitelor de diamante.

Forma dominantă a centrelor de azot în diamante sunt perechile de atomi de azot în poziții de substituție vecine<...>Concentrația de atomi de azot unici (centri C) nu depășește 10 ppm.<...>O parte minoră a impurității de azot este prezentă sub formă de perechi de atomi de azot.<...>În plus, spectrele de absorbție IR arată o singură linie izotropă la 1331 cm–1 datorită<...>La o temperatură de 1000°C în diamantul natural, deja după 15 min de recoacere, au apărut microincluzii singulare în jurul microincluziunilor.

34

Nr. 6 [Buletinul Universității din Moscova. Seria 3. Fizica. Astronomie, 2017]

Fondată în 1946 O publicație științifică cu autoritate, articole și materiale ale revistei reflectă subiectele celor mai importante domenii de cercetare teoretică și experimentală asupra întregii game de probleme științifice studiate la Facultatea de Fizică a Universității de Stat din Moscova

plasat deasupra atomului de titan al primului strat (primul strat este stratul superior); B - atomul O a fost plasat deasupra atomului<...>carbon din primul strat; C - atomul de O a fost plasat deasupra atomului de titan al stratului 2; C - atomul O a fost plasat deasupra atomului<...>între atomi de Ti și O (vezi Tabelul 1).<...>Defecțiuni unice ale microcircuitelor de la particule energetice O singură defecțiune a unui microcircuit are loc ca urmare a<...>atomi și molecule.

35

Analiza cristalografică a structurii elisitei Tl3AsS3, fangitului Tl3AsS4, loranditei TlAsS2 și loranditei sintetice Tl3AsS3 a arătat că configurația pozițiilor atomice în aceste structuri este determinată în principal de ordonarea într-un singur pachet de anioni S2– și cationi mari Tl+ voluminosi. În acest caz, numai legăturile covalente puternice As-S oferă cationului As o coordonare standard, în timp ce mediul Tl+ variază în funcție de geometria împachetării lor cu sulf.

Din cele nouă locuri subrețele din acest strat al structurii, trei sunt ocupate de atomi Tl, trei de atomi de S și trei sunt vacante.<...>: 8 atomi de S, 4 As și 4 Tl.<...>În această situație, mediul cel mai apropiat de 10 vârfuri al atomului Tl1 (Fig. 4a, șapte atomi de S sunt suplimentați cu As<...>Lipsă în fig. 6 atomi de arsen sunt localizați în apropierea proiecțiilor atomilor de sulf unici, dar coordonatele z ale acestora<...>Pentru Tl1, aceștia sunt cinci atomi de sulf la distanțe de 2,99, 3,01, 3,02, 3,22 și 3,35 Å, trei atomi de Tl3 (la 3,62,

36

№2 [Mecanica aplicata si fizica tehnica, 2011]

Jurnalul publică articole originale și recenzii la comandă despre mecanica lichidului, gazului, plasmei, dinamica mediilor multifazate, fizica și mecanica proceselor explozive, descărcarea electrică, undele de șoc, starea și mișcarea materiei la parametri ultraînalți, fizica termică, mecanica un corp solid deformabil, materiale compozite, metode de diagnosticare a proceselor fizice și chimice gaz-dinamice.

D(N tot −NΣ)/dt, și rata relativă de emisie a atomilor individuali din substrat, conform formulei E1 = d(<...>atomi, atunci se aplică aceeași abordare ca și în cazul unui singur atom.<...>Pe fig. Figura 1 prezintă dependențele ratei relative de emisie a atomilor unici E1 și dimerilor E2, precum și<...>Se poate observa că la Ts > 800 K, rata relativă de emisie a atomilor individuali din substrat crește și<...>Corelația inversă a emisiei de atomi individuali cu gradul de umplere a primului strat atomic este naturală.

37

PROBLEME MODERNE DE CHIMIE

Universitatea de Stat de Tehnologie Chimică Ivanovo

Tutorial pregătit în conformitate cu cursul de curs, elevi lizibili WHC. Structura materialului se bazează pe cea propusă de academicianul A.L. Structura Buchachenko a chimiei moderne. Materialul include secțiuni precum chimie coerentă, chimie în condiții extreme și exotice, noi structuri chimiceși materiale, chimie spin și fizică chimică, fizică reacții chimice, problemele fizice și chimice ale nanotehnologiilor.

Creșterea haloului amorf în spectrele amestecurilor Fe/W este însoțită de apariția unei singure linii în centru,<...>într-o moleculă) sau cu o rezoluție spațială mare (~1 – 5 Å este dimensiunea unui singur atom sau moleculă<...>Sub excitație pulsată, posibilitățile de detectare optică folosind molecule individuale<...>O nouă descoperire majoră în chimie este descoperirea spectroscopiei vibraționale de tunel a moleculelor individuale.<...>Exemple de spectre de vibrații ale unor molecule individuale sunt prezentate în Fig. 22. Fig.22.

38

Nr. 2 [Buletinul Universității din Moscova. Seria 3. Fizica. Astronomie, 2018]

Fondată în 1946 O publicație științifică cu autoritate, articole și materiale ale revistei reflectă subiectele celor mai importante domenii de cercetare teoretică și experimentală asupra întregii game de probleme științifice studiate la Facultatea de Fizică a Universității de Stat din Moscova

Modelul unui atom multinivel cu un singur electron cu simetrie întreruptă, operatorul<...>Modelul unui atom cu un singur electron cu simetrie întreruptă În cazul general, interacțiunea unui electromagnetic<...>Câmp de radiație al unui atom de un singur electron cu simetrie întreruptă în zona îndepărtată Hamiltonian<...>Aceste molecule au un singur centru de sarcină sub forma unui singur atom de rodiu (Fig. 4), adică sunt<...>atom de rodiu.

39

Manual de teoria informației pentru universități. In 2 carti. Cartea 2

Manualul prezintă principalele prevederi ale teoriei informaționale clasice. Conceptele fundamentale ale informației sunt prezentate în mod sistematic, se dezvăluie conținutul proprietăților acesteia, caracteristicile cantitative și calitative, cunoașterea procedurilor moderne de codificare a informațiilor și teoria matematică a transmiterii semnelor, care stă la baza teoriei comunicării. Sunt determinate limitele de aplicabilitate ale teoriei informaţionale clasice. Sunt luate în considerare întrebările de formare a teoriei informației cuantice. Materialul este destinat studenților, studenților absolvenți și specialiștilor în domeniul dezvoltării și exploatării sistemelor de telecomunicații informaționale și asigurării securității informațiilor acestora.

sau detectați toate erorile simple și duble.<...>Ca exemplu, se pot cita metode pentru menținerea unui singur atom într-o „capcană atomică”, oferind<...>atomi, avem nevoie de kilograme de materie.<...>capcane pentru atomi neutri pentru a captura atomi neîncărcați.<...>capacitatea de a controla atomi individuali în timp real folosind feedback

40

Nr. 4 [Buletinul Universităţii Pomor. Seria „Științe naturale și exacte”, 2008]

Arhiva revistei „Buletinul Universității Pomor. Seria: „Științe naturale și exacte”. Din 2011, publicată sub titlul „Buletinul Nordului (Arctic)”. universitate federală. Seria „Științele naturii”.

Teoria pulverizării sub formă de atomi țintă unică este bine dezvoltată și se bazează în mare măsură pe<...>Abordarea propusă nu este în mod fundamental aplicabilă pulverizării sub formă de atomi unici sau grupuri mici.<...>iq  , unde i este numărul atomului.<...>și numărul de atomi din cluster, probabilitățile de a avea o anumită sarcină.<...>d este numărul de atomi pe unitatea de volum.

41

Nr. 2 [Buletinul Universității de Stat Ural de Sud. Seria „Matematică. Mecanică. Fizică”, 2014]

Articole originale, recenzii și mesaje scurte oameni de știință ai SUSU, universități și organizații de cercetare din Rusia, dedicate probleme de actualitate matematică, mecanică și fizică.

Conform acestor date, semnalul EPR este o singură linie cu un factor g apropiat de cel al liberului<...>Semnalul este o singură linie simetrică cu un factor g apropiat de cel al unui electron liber<...>Numărul de funcții de bază a fost astfel 13 pentru atomul de carbon și 3 pentru atomul de litiu.<...>Proprietățile electrice ale complexelor unui nanotub de carbon (7.7) cu atomi unici de Li, Na, S și Se / С.А<...>Proprietățile mecanice ale complexelor unui nanotub de carbon (7.7) cu atomi unici de Li, Na, S și Se / С.А

42

Efectele radiațiilor în circuitele integrate de siliciu pentru aplicații spațiale [monografie]

Moscova: Laboratorul de Cunoaștere

Monografia analizează influența radiatii ionizante(AI), în principal din spațiul cosmic, privind caracteristicile produselor micro și nanoelectronice. Sunt luate în considerare: elementele fundamentale ale fizicii interacțiunii IR cu semiconductori, modificări ale parametrilor electrofizici ai structurilor dispozitivelor bipolare ca urmare a formării de defecte nanodimensionate sub influența IR, efectele ionizării dozei în structura Si/SiO2 și influența lor asupra caracteristicilor dispozitivelor și microcircuitelor bipolare, caracteristicile testelor de radiație ale produselor fabricate prin tehnologiile MOS - și CMOS și degradarea dispozitivelor și microcircuitelor bipolare sub influența IA de intensitate scăzută, evenimente unice în produsele micro și nanoelectronice sub influența particulelor individuale încărcate.

<...>Principalele tipuri și clasificarea evenimentelor singulare Evenimentele singulare sunt efectele radiațiilor cauzate de<...>) SEHE - efect de microdoză unică (Single Event Hard Error) SEL - evenimente unice de radiație<...>Al șaptelea capitol discută principalele tipuri și clasificarea efectelor radiației individuale (single<...>Principalele tipuri și clasificarea evenimentelor singulare Evenimentele singulare sunt efectele radiațiilor cauzate de

43

Tehnologii cuantice-optice promițătoare pentru problemele de navigație prin satelit [Resursă electronică] / N.N. Kolachevsky [et al.] // Instrumentație și sisteme informatice de rachete și spațiu.- 2018 .- Nr. 1 .- P. 13-27 .- doi: 10.17238/issn2409-0239.2018.1.13 .- Mod de acces: https: // site-ul /efd/644723

Adnotare. Precizia de navigare și poziționare furnizată de semnalele GNSS este în mare măsură determinată de caracteristicile standardelor de frecvență purtate la bordul sateliților. În ultimii ani, a existat o dezvoltare rapidă a noilor tehnologii optice cuantice folosind sisteme laser compacte și stabile în frecvență, generatoare de frecvență femtosecunde, atomi și ioni ultrareci. Au fost implementate metode optice de citire și procesare a informațiilor din sisteme atomice. Acest lucru a dus la o reducere semnificativă a instabilității relative a standardelor de frecvență terestre până la 18 zecimale. O serie de lansări suborbitale de succes au fost efectuate în Europa, demonstrând posibilitatea de a transfera o parte a tehnologiei către segmentul spațial. Lucrarea prezintă o scurtă trecere în revistă a realizărilor recente în acest domeniu și a perspectivelor de dezvoltare a acestuia în Rusia.

Capturat în rețele optice și pe ioni unici.<...>10] comparativ cu standardele cu un singur ion, acestea din urmă sunt preferate.<...>Articolul va prezenta principiul de funcționare a unui ceas optic pe un singur ion Yb+ și va discuta<...>Principii de bază ale funcționării ceasului optic pe un singur ion Yb+ Referință de frecvență optică pe un singur ion<...>Ioni 40Ca+, ceas optic bazat pe un singur ion de 171Yb+, ceas optic bazat pe atomi de 87Sr

44

Nr. 10 [Jurnal of Technical Physics, 2017]

Una dintre cele mai vechi jurnale fizice din Rusia. Fondată în 1931. Paginile revistei reflectă toate secțiunile fizicii aplicate moderne, inclusiv domeniile sale biomedicale, studiul diferitelor materiale și structuri, crearea de noi dispozitive și dezvoltarea metodelor de experiment fizic. Titlurile tradiționale sunt și „Fizică teoretică și matematică”, „Fizică atomică și moleculară”.

O singură bulă de gaz electronegativ în uleiul de transformator sub acțiunea câmp electric <...>ulei cu bule de aer simple, 6 - ulei vechi carbonatat cu bule de aer simple.<...>Deci, cu un general nu foarte concentrație mare Mn în cazul unui singur hit în majoritate<...>cazuri constau în reacții elementare ale unităților biologice elementare, discuții pe curbele unui singur<...>Prezența reacțiilor care se desfășoară în conformitate cu curbele unui singur hit, așa cum sa menționat deja în<...>Pentru claritate, presupunem că vorbim despre reacția unui singur hit.<...>Cu alte cuvinte: absorbția energiei excitatorii nu are loc pe atomii fosforogene (atomi de cupru), ci

46

Chimia cristalină a polimorfilor de carbon natural: de la grafit la grafen [monografie]

Rostov

Monografia rezumă rezultatele studiilor asupra diferitelor forme de existență a materiei carbonice solide - de la fin dispersat în straturile terigene până la concentrat până la depozite și acumulări de grafit, shungit, cărbune. Starea structurală și compoziție chimică materie carbonică. Valoare practică pentru predicția mineralizării minereului, sunt luate în considerare în detaliu paragenezele minerale ale carbonului în diferite tipuri de roci mineralizate.

Atomii unici de azot fac parte din hidrocarburile complexe: piridină, pirol, chinolină, carbazol și<...>Cele patru legături simple în curs de dezvoltare în special întărite determină existența unor legături homoatomice puternice.<...>Diamantele de subtip Ib conțin un singur atomi de azot de substituție; sunt transparente în regiunea ~ >500–550 µm<...>Condensarea nodurilor individuale în clustere începe la o concentrație de noduri pline Z Zcr și<...>Locurile de rețea sunt ocupate de un grup poliedric C60 cu un diametru de 7,1 Å în loc de atomi unici.

47

Este prezentată o scurtă trecere în revistă a lucrărilor experimentale în domeniul criptografiei cuantice și al generării de chei cuantice prin intermediul fotonilor unici în liniile de comunicație cuantică atmosferică și cu fibră optică. Este oferită o descriere a două configurații experimentale pentru generarea unei chei cuantice, create la Institutul de Fizică a Semiconductorilor. A. V. Rzhanova SB RAS. Sunt prezentate rezultatele studierii dependenței ratei de generare a cheilor cuantice de numărul mediu de fotoni µ într-un impuls laser. Pentru µ > 0,3 s-a constatat o discrepanță între teorie și experiment, care poate fi asociată cu o probabilitate diferită de zero a apariției impulsurilor multifotonice în transmisia cuantică, înregistrate de detectoarele cu un singur foton ca fotoni unici, precum și cu respingerea în timpul cernerea cheii cuantice a acelor cazuri în care mai multe detectoare operează simultan fotoni unici, de atunci rezultatul măsurării nu este determinat

Cuvinte cheie: criptografie cuantică, generare de chei cuantice, fotoni unici.<...>fotonii, în timp ce secretul absolut al transmiterii este asigurat de legile mecanicii cuantice: singur<...>Cu ajutorul fotonilor unici într-un canal cuantic (fibră optică sau linie de comunicare atmosferică),<...>Eficiența cuantică a detectării unui singur foton este η = 20–50%.<...>Informatică cuantică experimentală cu atomi și fotoni unici // Vestn.

48

Au fost efectuate calcule cuantico-mecanice ale energiilor de formare a perechilor Frenkel și a barierelor de migrare a hidrogenului prin diferite mecanisme în hidrura de titan δ-TiHx și faza α de titan. Folosind potențialul de interacțiune dezvoltat (pentru modelarea dinamicii moleculare), se calculează coeficienții de difuzie ai hidrogenului în rețelele fcc și hcp TiHx în funcție de temperatură. Se analizează posibilitatea aproximării coeficienților de autodifuzie ai hidrogenului în cadrul modelului defectelor punctuale neinteracționante. Pentru δ-TiHx, se distinge o gamă de concentrații și temperaturi, unde autodifuzia hidrogenului devine lichidă (încetând să mai depindă de concentrația de hidrogen) și la tranziția la care are loc o creștere bruscă a capacității de căldură izocoră. Efectul defectelor din subrețeaua Ti asupra coeficientului de autodifuzie H

Pentru i-a atom

Nanotehnologia este tehnologia de lucru cu molecule. Se prevede că dezvoltarea sa va duce la succese revoluționare în medicină, electronică, tehnologia de informație, energie și alte domenii ale activității umane. Această monografie este o introducere plină de viață și imaginativă în metodele și sarcinile nanoingineriei. Acesta reflectă dificultățile care apar în proiectarea și construcția nanodispozitivelor de calcul. Etapele dezvoltării acestei noi direcții în știință sunt analizate în detaliu. Atenția principală este acordată metodei dinamicii moleculare, care este utilizată pentru a analiza o nouă clasă de probleme care vizează studierea proprietăților clusterelor atomice (care, la rândul lor, stau la baza nanodispozitivelor). Informații complete din domeniul conexe stiinte fundamentale(biologie, fizică, chimie, informatică și tehnologie) necesare înțelegerii materialului prezentat în lucrare.

simplificarea problemei poate fi realizată dacă toți electronii se află în câmpul central, ca în cazul unui singur<...>În timp ce obiectele unice de o formă simplă, cum ar fi grupurile cubice, sunt luate în considerare, dezvoltarea adecvată<...>După cum se știe, atomii unici nu au nici suprafață, nici culoare definită; forma lor poate fi reprezentată<...>Acest comportament al clusterelor individuale, datorită influenței simultane a temperaturii și a interacțiunii<...>Prin urmare, studiul dinamicii moleculare a fenomenului de bifurcare pe exemplul unui singur izolat

50

Simularea interacțiunii nanoclusterelor metalice neutre la impactul cu o suprafață metalică [Resursa electronică] / Batgerel, Nikonov, Puzynin // Buletinul Universității de Prietenie a Popoarelor din Rusia. Serie: Matematică, Informatică, Fizică.- 2013 .- Nr.4 .- P. 67-81 .- Mod de acces: https://site/efd/404372

Lucrarea prezintă rezultatele studiilor prin metode clasice de dinamică moleculară a proceselor de interacțiune a nanoclusterelor metalice neutre la impactul cu o suprafață metalică. A fost studiată dependența dimensiunilor caracteristice ale structurii stratului de suprafață format ca urmare a coliziunii de mărimea, energia de coliziune și frecvența sursei pulsate a nanoclusterelor. Ca rezultat, determinat numeric dependenta functionala adâncimea de penetrare a atomilor cluster în materialul țintă și grosimea stratului depus pe numărul de atomi din clusterele incidente și frecvența sursei pulsate. De asemenea, s-a constatat că grosimea stratului depus, spre deosebire de adâncimea de penetrare, încetează să mai depindă de numărul de atomi din clusterele incidente N, de frecvența sursei pulsate ω și de energia clusterelor incidente E cu crescând N, ω și E. În acest caz, stratul depus devine neomogen ca grosime și ia o formă caracteristică de pâlnie. Se arată că există o dependență a caracteristicilor diferitelor regimuri energetice (aterizare moale, răspândirea picăturilor și implantare) de numărul de atomi din clusterele incidente. Problemele studiate pot fi de interes pentru dezvoltarea tehnologiilor de obținere a nanomaterialelor cu proprietăți fizice și chimice noi.

Au fost luate în considerare două opțiuni: iradierea țintă cu nanoparticule simple și iradierea țintă cu o secvență<...>Mai întâi, a fost simulată ciocnirea unor nanoclustere individuale, apoi ciocnirea unui fascicul de trei clustere.<...>Pe fig. Figurile 2 și 3 arată, de exemplu, rezultatele modelării proceselor de coliziune ale unui singur cluster<...>Modelare. . . 75 și 147 de atomi și pentru cazurile de nanoclustere unice (Single, 𝑇 = ∞) și un fascicul de<...>corp, nu există modificări vizibile în distribuția densității în materialul țintă în cazul iradierii cu un singur

Conexiuni în nanoelectronică, implementat folosind un singur atom, nu este atât de fragil pe cât ar părea la prima vedere. Ultimele experimente ale oamenilor de știință americani cu „punți” la scară nanometrică între două corpuri metalice macroscopice arată că legătura devine rigidă atunci când lățimea „punții” este redusă la un atom. Aceste rezultate sunt în concordanță cu ipoteza că, la astfel de scări, forțe de suprafață.

Dezvoltarea tehnologiei a atins în sfârșit dimensiunile atomice. Dispozitivele cu componente care au aceeași dimensiune cu atomii materiei nu mai sunt senzaționale. Astăzi, de exemplu, „firele de conectare” într-un circuit electronic pot avea o lățime de ordinul a 100 de atomi, iar aceasta nu este limita. Din cauza dimensiunilor în continuă scădere, oamenii de știință trebuie să efectueze noi studii care să arate modul în care dimensiunile afectează proprietățile materialelor, în special rezistența și rezistența mecanică.

O altă lucrare în această direcție a fost publicată de un grup de la Universitatea de Stat din New York (SUA). Rezultatele lor au fost publicate în jurnal Analiza fizică B. Obiectul cercetării l-au constituit contactele minuscule care se formează între vârful de aur și suprafață. Experimentele au arătat că acești compuși (care pot fi subțiri ca 1 atom) au proprietăți electrice și mecanice specifice.

De obicei, pentru a evalua grosimea contactului, oamenii de știință aplică o tensiune „puntului” rezultat și măsoară conductivitatea electrică a contactului. Experimentele anterioare au arătat că în această configurație, pe măsură ce distanța dintre suprafață și vârf crește (pe măsură ce puntea se alungește și se îngustează), conductivitatea scade brusc. Acest lucru se datorează faptului că atomii de contact se rearanjează, astfel încât numărul de atomi de contact scade de la câteva sute la unu. O echipă de oameni de știință americani și-a propus sarcina de a studia această rearanjare din punctul de vedere al mecanicii.

Pentru a obține datele necesare, oamenii de știință au aplicat un stres mecanic contactului și au modificat lungimea „puntului” în trepte de 4 picometri (pentru aceasta, vârful a fost atașat la o consolă, ceea ce permite măsurarea nu numai a modificării dimensiunii „podul”, dar și variațiile în vigoare). După cum știți, raportul dintre forța mecanică aplicată și modificarea lungimii dă un parametru precum rigiditatea (sau o caracteristică aferentă, numită modulul Young, care determină măsura răspunsului materialului la influențele externe, indiferent de dimensiunile geometrice).

Pe măsură ce lățimea contactului scade, forțele atomice se modifică în așa fel încât rigiditatea trebuie să crească. Experimentele anterioare au oferit deja unele dovezi pentru acest fapt; dar erau aplicabile într-o gamă limitată de scale. Oamenii de știință americani au observat fenomene similare pentru o lățime de contact mai mică de 1 nm. Conform datelor lor, atunci când contactul este îngustat la 1 atom, rigiditatea contactului este aproape de două ori mai mare decât rigiditatea aurului „obișnuit”.

Pe lângă studiile principale, oamenii de știință au explicat de ce „constricțiile” înguste formate între două corpuri metalice, sub influența forțelor de suprafață, se pot deforma într-un mod neașteptat.

Lucrările ulterioare în această direcție pot explica modul în care diferitele proprietăți microscopice ale obiectelor se unesc pentru a forma proprietăți macroscopice.

Ideea că materia aparent indivizibilă constă din cele mai mici particule invizibile pentru ochi a fost prezentată de filozoful grec antic Democrit însecolul al V-lea î.Hr. Democrit credea că atomii sunt particule eterne, neschimbabile. Democrit nu și-a putut dovedi afirmația. Această teorie a rămas doar o presupunere până când începutul XIX in., când chimia a început să prindă contur ca știință.

Cuvântul „atom” provine din grecescul „atomos”, care înseamnă „indivizibil”.

Ce este un atom

John Dalton

Chimiștii au descoperit că în procesul reacțiilor chimice, multe substanțe se descompun în substanțe mai simple. Astfel, apa se descompune în oxigen și hidrogen. Oxidul de mercur se descompune în mercur și oxigen. Dar oxigenul, mercurul și hidrogenul nu mai pot fi descompuse în substanțe mai simple folosind reacții chimice. Se numeau astfel de substanțe elemente chimice.

În 1808, fizicianul și chimistul englez John Dalton și-a publicat lucrarea documentară„Un nou sistem de filozofie chimică”. Dalton a sugerat că fiecare element chimic are un atom diferit de atomii altor elemente. Și în reacțiile chimice, acești atomi se combină sau se amestecă în proporții diferite. Ca rezultat, se formează substanțe chimice. De exemplu, apa conține doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen. Și în orice reacție chimică, hidrogenul și oxigenul vor fi încă în compoziția apei într-un raport de 2: 1. Dalton credea că atomii sunt indivizibili. Și chiar și acum, când știm că un atom este format dintr-un nucleu încărcat pozitiv și electroni încărcați negativ care orbitează în jurul lui, suntem de acord cu Dalton că Fiecare element chimic are propriul său tip special de atom.

Structura atomului

Atom

Atom- cea mai mică particulă a unei substanțe, care este purtătoarea proprietăților sale. Este și cel mai puțin element chimic conținute în molecule. Un atom este format dintr-un nucleu și un înveliș de electroni. Nucleul conține protoni și neutroni. Învelișul de electroni este alcătuit din electroni. Atomii diferitelor substanțe diferă ca mărime, masă și proprietăți.

Când sunt combinați, atomii formează molecule. Moleculă- cea mai mică particulă a unei substanțe care poate exista independent și are toate proprietățile sale chimice. O moleculă poate conține atomi ai unuia sau mai multor elemente chimice. Dacă o moleculă a unei substanțe constă dintr-un atom dintr-o singură substanță, atunci conceptele de atom și moleculă pentru aceasta coincid. Atomii se unesc legături interatomice sau chimice.

Conform teoriei atomice, fiecare atom este un centru de conectivitate chimică. Se poate combina cu unul sau mai mulți atomi ai unei alte substanțe.

Și toate substanțele chimice sunt împărțite în simple și complexe.

Simplu Substanta chimica Este format din atomi ai unui singur element și nu se descompune în substanțe mai simple într-o reacție chimică obișnuită. O substanță simplă poate avea o structură atomică, adică este formată din atomi unici. Exemple de astfel de substanțe sunt gazele argon Ar și heliu He.

Substanță chimică complexă constă din atomi ai două sau mai multe elemente chimice. Aceste elemente în timpul reacțiilor chimice pot fi transformate în alte substanțe sau descompuse în elemente simple.

Legături atomice chimice

Moleculă

Legăturile chimice dintre atomi sunt metalice, covalente și ionice.

ÎN învelișul de electroni Există la fel de mulți electroni într-un atom cât de protoni există în nucleu, deoarece atomul în ansamblu este neutru. Toți electronii se mișcă pe orbite în jurul nucleului, la fel cum planetele se mișcă în jurul Soarelui.

Într-o moleculă cu legătură chimică ionică Electronii unui element chimic își donează electronii, iar atomii altui element îi acceptă. Și apoi primul atom se transformă într-un ion cu sarcină pozitivă. Și un atom al unui alt element chimic dobândește electroni suplimentari și devine un ion încărcat negativ. O legătură ionică într-o moleculă are loc atunci când atomii elementelor au dimensiuni foarte diferite.

Dacă atomii sunt mici și au aproximativ aceleași raze, ei pot forma perechi comune de electroni. Se numește o astfel de conexiune covalent. La randul lui, legătură covalentă S-a întâmplat nepolare și polare. O legătură nepolară are loc între atomi identici, iar o legătură polară are loc între atomi diferiți.

Pentru a înțelege ce este legătură atomică metalică, trebuie să vă familiarizați cu conceptul de „valență”.

Valenţă numită capacitatea unui atom al unui element de a atașa unul sau mai mulți atomi ai altui element. Unitatea de valență este conectabilitatea unui atom de hidrogen, deoarece un atom de hidrogen este capabil să se atașeze la sine doar un atom al altui element. Hidrogenul este considerat a fi monovalent. Toate elementele chimice sunt, de asemenea, considerate monovalente, care sunt capabile să atașeze un singur atom de hidrogen. Dacă un element poate atașa doi atomi de hidrogen la sine, atunci valența sa este 2. Și așa mai departe. Oxigenul este un element chimic bivalent. De obicei, valența unui element este egală cu numărul de electroni din orbita exterioară a atomului. Acești electroni se numesc electroni de valență.

Deci, o legătură metalică se formează atunci când electronii de valență ai atomilor legați ai unui cristal metalic formează un singur nor de electroni. Acest nor poate fi deplasat cu ușurință prin acțiunea unei tensiuni electrice. Aceasta explică de ce metalele conduc atât de bine electricitatea.

Dezvoltarea tehnologiei a atins în sfârșit dimensiunile atomice. Dispozitivele cu componente care au aceeași dimensiune cu atomii materiei nu mai sunt senzaționale. Astăzi, de exemplu, „firele de conectare” într-un circuit electronic pot avea o lățime de ordinul a 100 de atomi, iar aceasta nu este limita. Din cauza dimensiunilor în continuă scădere, oamenii de știință trebuie să efectueze noi studii care să arate modul în care dimensiunile afectează proprietățile materialelor, în special rezistența și rezistența mecanică.

O altă lucrare în această direcție a fost publicată de un grup de la Universitatea de Stat din New York (SUA). Rezultatele lor au fost publicate în jurnalul Physical Review B. S-au concentrat pe contacte minuscule care se formează între vârful de aur și suprafață. Experimentele au arătat că astfel de compuși (care pot fi subțiri ca 1 atom) au proprietăți electrice și mecanice specifice.

De obicei, pentru a evalua grosimea contactului, oamenii de știință aplică o tensiune „puntului” rezultat și măsoară conductivitatea electrică a contactului. Experimentele anterioare au arătat că în această configurație, pe măsură ce distanța dintre suprafață și vârf crește (pe măsură ce puntea se alungește și se îngustează), conductivitatea scade brusc. Acest lucru se datorează faptului că atomii de contact se rearanjează, astfel încât numărul de atomi de contact scade de la câteva sute la unu. O echipă de oameni de știință americani și-a propus sarcina de a studia această rearanjare din punctul de vedere al mecanicii.

Pentru a obține datele necesare, oamenii de știință au aplicat un stres mecanic contactului și au modificat lungimea „puntului” în trepte de 4 picometri (pentru aceasta, vârful a fost atașat la o consolă, ceea ce permite măsurarea nu numai a modificării dimensiunii „podul”, dar și variațiile în vigoare). După cum știți, raportul dintre forța mecanică aplicată și modificarea lungimii dă un parametru precum rigiditatea (sau o caracteristică aferentă, numită modulul Young, care determină măsura răspunsului materialului la influențele externe, indiferent de dimensiunile geometrice).

Pe măsură ce lățimea contactului scade, forțele atomice se modifică în așa fel încât rigiditatea trebuie să crească. Experimentele anterioare au oferit deja unele dovezi pentru acest fapt; dar erau aplicabile într-o gamă limitată de scale. Oamenii de știință americani au observat fenomene similare pentru o lățime de contact mai mică de 1 nm. Conform datelor lor, atunci când contactul este îngustat la 1 atom, rigiditatea contactului este aproape de două ori mai mare decât rigiditatea aurului „obișnuit”.

Pe lângă studiile principale, oamenii de știință au explicat de ce „constricțiile” înguste formate între două corpuri metalice, sub influența forțelor de suprafață, se pot deforma într-un mod neașteptat.

Lucrările ulterioare în această direcție pot explica modul în care diferitele proprietăți microscopice ale obiectelor se unesc pentru a forma proprietăți macroscopice.

Starea de oxidare

Despre vizualizarea unei taxe condiționate

Fiecare profesor știe cât este primul an de chimie. Va fi de înțeles, interesant, important în viață și atunci când alegeți o profesie? Depinde mult de capacitatea profesorului de a răspunde clar și clar la întrebările „simple” ale elevilor.

Una dintre aceste întrebări este: „De unde provin formulele substanțelor?” - necesită cunoașterea conceptului de „stare de oxidare”.

Formularea conceptului de „stare de oxidare” ca „sarcina condiționată a atomilor elementelor chimice dintr-un compus, calculată pe baza presupunerii că toți compușii (atât ionici, cât și polari covalent) constau numai din ioni” (vezi: Gabrielyan O.S. Chimie-8. M.: Dropia, 2002,
Cu. 61) este disponibil pentru câțiva studenți care înțeleg natura formării unei legături chimice între atomi. Majoritatea își amintesc că această definiție este dificilă, trebuie să fie înghesuită. Si pentru ce?

O definiție este un pas în cunoaștere și devine un instrument de lucru atunci când nu este memorată, ci amintită, pentru că este clară.

La începutul studiului unui subiect nou, este important să ilustrăm clar concepte abstracte, care sunt deosebit de numeroase la cursul de chimie de clasa a VIII-a. Este această abordare pe care vreau să o propun, în plus, să formem conceptul de „stare de oxidare” înainte de a studia tipurile de legături chimice și ca bază pentru înțelegerea mecanismului de formare a acesteia.

De la primele lecții, elevii de clasa a VIII-a învață să aplice sistem periodic elemente chimice ca tabel de referință pentru întocmirea diagramelor structurii atomilor și determinarea proprietăților acestora prin numărul de electroni de valență. Începând să-mi formez conceptul de „stare de oxidare”, petrec două lecții.

Lectia 1.
De ce sunt atomii nemetalici
conectați unul cu altul?

Să fantezim. Cum ar arăta lumea dacă atomii nu s-ar conecta, nu ar exista molecule, cristale și formațiuni mai mari? Răspunsul este uluitor: lumea ar fi invizibilă. Lumea corpurilor fizice, animate și neînsuflețite, pur și simplu nu ar exista!

În continuare, discutăm dacă toți atomii elementelor chimice sunt conectați. Există atomi unici în natură? Se pare că există - aceștia sunt atomi de gaze nobile (inerte). Comparaţie structura electronica atomi de gaze nobile, aflăm caracteristica nivelurilor de energie externe complete și stabile:

Expresia „nivelurile de energie exterioară sunt complete și stabile” înseamnă că aceste niveluri conțin numărul maxim de electroni (pentru un atom de heliu - 2 e, pentru atomi ai altor gaze nobile - 8 e).

Cum putem explica stabilitatea nivelului exterior de opt electroni? Există opt grupuri de elemente în sistemul periodic, ceea ce înseamnă că numărul maxim de electroni de valență este de opt. Atomii de gaz nobil sunt solitari deoarece au numărul maxim de electroni în nivelul de energie exterior. Ele nu formează nici molecule, cum ar fi Cl 2 și P 4 , nici rețele cristaline, precum grafitul și diamantul. Apoi putem presupune că atomii elementelor chimice rămase tind să ia o înveliș de gaz nobil - opt electroni la nivelul energetic exterior - conectându-se între ei.

Să verificăm această ipoteză pe exemplul formării unei molecule de apă (formula H 2 O este cunoscută studenților, precum și faptul că apa este substanța principală a planetei și a vieții). De ce formula apei este H 2 O?

Folosind diagrame atomice, elevii ghicesc de ce este benefic să combine doi atomi de H și un atom de O într-o moleculă. Ca urmare a deplasării unui singur electron din doi atomi de hidrogen, opt electroni sunt plasați la nivelul de energie exterior al atomului de oxigen. Oferă studenții căi diferite aranjarea reciprocă a atomilor. Alegem o variantă simetrică, subliniind faptul că natura trăiește în conformitate cu legile frumuseții și armoniei:

Conexiunea atomilor duce la pierderea neutralității lor electrice, deși molecula în ansamblu este neutră din punct de vedere electric:

Sarcina rezultată este definită ca fiind condiționată, deoarece. este „ascuns” într-o moleculă neutră din punct de vedere electric.

Formăm conceptul de „electronegativitate”: atomul de oxigen are o sarcină negativă condiționată de -2, deoarece a deplasat doi electroni din atomii de hidrogen spre sine. Deci oxigenul este mai electronegativ decât hidrogenul.

Scriem: electronegativitate (EO) - proprietatea atomilor de a deplasa electronii de valență către ei înșiși de la alți atomi. Lucrăm cu o serie de electronegativități de nemetale. Folosind sistemul periodic, explicăm cea mai mare electronegativitate a fluorului.

Combinând toate cele de mai sus, formulăm și notăm definiția gradului de oxidare.

Starea de oxidare este sarcina condiționată a atomilor dintr-un compus, egală cu numărul de electroni deplasați către atomi cu electronegativitate mai mare.

Termenul „oxidare” poate fi explicat și ca transferul de electroni la atomii unui element mai electronegativ, subliniind faptul că atunci când atomii diferitelor nemetale sunt combinați, de cele mai multe ori are loc doar o schimbare a electronilor către un nemetal mai electronegativ. Astfel, electronegativitatea este o proprietate a atomilor nemetalici, care se reflectă în denumirea „Seria electronegativității nemetalice”.

Conform legii constanței compozitia substantelor, descoperită de omul de știință francez Joseph Louis Proust în 1799–1806, fiecare substanță chimică pură, indiferent de locație și metoda de preparare, are aceeași compoziție constantă. Deci, dacă există apă pe Marte, atunci va fi același „cenusa-două-o”!

Ca o fixare a materialului, verificăm „corectitudinea” formulei dioxid de carbon, realizând o schemă pentru formarea unei molecule de CO 2:

Atomii cu electronegativitate diferită se combină: carbon (EO = 2,5) și oxigen (EO = 3,5). Electroni de valență (4 e) atomii de carbon sunt mutați în doi atomi de oxigen (2 e- la un atom O și 2 e la un alt atom de O). Prin urmare, starea de oxidare a carbonului este +4, iar starea de oxidare a oxigenului este -2.

Conectându-se, atomii completează, stabilizează nivelul lor de energie externă (suplimentează-l la 8 e). Acesta este motivul pentru care atomii tuturor elementelor, cu excepția gazelor nobile, se combină între ei. Atomii gazelor nobile sunt unici, formulele lor sunt scrise cu semnul unui element chimic: He, Ne, Ar etc.

Starea de oxidare a atomilor de gaz nobil, ca toți atomii în stare liberă, este zero:

Acest lucru este de înțeles, pentru că atomii sunt neutri din punct de vedere electric.

Starea de oxidare a atomilor din moleculele substanțelor simple este, de asemenea, zero:

La conectarea atomilor unui element, nu are loc nicio deplasare a electronilor, deoarece electronegativitatea lor este aceeași.

Folosesc tehnica paradoxului: cum atomii nemetalici din compoziția moleculelor de gaz diatomic, de exemplu, clorul, își suplimentează nivelul de energie externă la opt electroni? Reprezentați schematic întrebarea după cum urmează:

Deplasările electronilor de valență ( e) nu apare, deoarece electronegativitatea ambilor atomi de clor este aceeași.

Această întrebare derutează studenții.

Ca indiciu, se propune să luăm în considerare un exemplu mai simplu - formarea unei molecule de hidrogen biatomic.

Elevii se grăbesc să ghicească că, deoarece este imposibil să înlocuiți electronii, atomii își pot combina electronii. Schema unui astfel de proces este următoarea:

Electronii de valență devin obișnuiți, conectând atomii într-o moleculă, în timp ce nivelul de energie externă al ambilor atomi de hidrogen devine complet.

Propun să descriem electronii de valență ca puncte. Atunci perechea comună de electroni ar trebui plasată pe axa de simetrie dintre atomi, deoarece Când atomii aceluiași element chimic sunt combinați, nu există nicio deplasare a electronilor. Prin urmare, starea de oxidare a atomilor de hidrogen dintr-o moleculă este zero:

Acest lucru a pus bazele studiilor suplimentare ale legăturii covalente.

Revenim la formarea unei molecule de clor diatomic. Unul dintre elevi ghiceste să propună următoarea schemă pentru conectarea atomilor de clor într-o moleculă:

Atragem atenția elevilor asupra faptului că numai electronii de valență nepereche formează o pereche comună de electroni care conectează atomii de clor într-o moleculă.

Așadar, elevii își pot face propriile descoperiri, a căror bucurie nu este doar amintită mult timp, dar dezvoltă și abilități creative, personalitatea în ansamblu.

Acasă, elevii primesc o sarcină: să descrie schemele de formare a perechilor de electroni comune în moleculele de fluor F 2, acid clorhidric HCl, oxigen O 2 și să determine gradul de oxidare al atomilor din ele.

La teme, trebuie să vă puteți îndepărta de șablon. Deci, atunci când elaborează o schemă pentru formarea unei molecule de oxigen, elevii trebuie să descrie nu una, ci două perechi comune de electroni pe axa de simetrie dintre atomi:

În schema de formare a unei molecule de clorură de hidrogen, trebuie arătată deplasarea unei perechi comune de electroni la un atom de clor mai electronegativ:

În compusul HCl, stările de oxidare ale atomilor sunt: ​​H - +1 și Cl - -1.

Astfel, definirea stării de oxidare ca sarcină condiționată a atomilor dintr-o moleculă, egală cu numărul de electroni deplasați către atomi cu electronegativitate mai mare, face posibilă nu numai formularea acestui concept în mod clar și ușor, ci și transformarea acestuia în bază pentru înțelegerea naturii legăturii chimice.

Lucrând pe principiul „înțelegeți mai întâi, apoi amintiți-vă”, folosind tehnica paradoxului și creând situații problematice în lecții, puteți obține nu numai rezultate buneînvățarea, dar și pentru a obține o înțelegere chiar și a celor mai complexe concepte și definiții abstracte.

Lectia 2
Legătura atomilor de metal
cu nemetale

La verificare teme pentru acasă Propun studenților să compare două opțiuni pentru o reprezentare vizuală a conexiunii atomilor într-o moleculă.

Opțiuni de imagine pentru formarea moleculelor

Moleculă de fluor F2

Opțiunea 1.

Atomii aceluiași element chimic se unesc.

Electronegativitatea atomilor este aceeași.

Nu există o deplasare a electronilor de valență.

Cum se formează molecula de fluor F2 nu este clar.

Opțiunea 2.
Împerecherea electronilor de valență ai atomilor identici

Reprezentăm electronii de valență ai atomilor de fluor cu puncte:

nepereche electronii de valență ai atomilor de fluor formau o pereche comună de electroni, reprezentați în schema moleculei pe axa de simetrie. Deoarece nu există o deplasare a electronilor de valență, starea de oxidare a atomilor de fluor din molecula F2 este zero.

Rezultatul combinării atomilor de fluor într-o moleculă folosind o pereche comună de electroni a fost nivelul de opt electroni extern complet al ambilor atomi de fluor.

Formarea moleculei de oxigen O 2 este considerată în mod similar.

Molecula de oxigen O2

Opțiunea 1.
Utilizarea diagramelor de structură atomică

Opțiunea 2.
Împerecherea electronilor de valență ai atomilor identici

Molecula de clorură de hidrogen HCl

Opțiunea 1.
Utilizarea diagramelor de structură atomică

Atomul de clor mai electronegativ a îndepărtat un electron de valență de atomul de hidrogen. Pe atomi au apărut sarcini condiționate: starea de oxidare a atomului de hidrogen este +1, starea de oxidare a atomului de clor este –1.

Ca rezultat al combinației de atomi în molecula de HCl, atomul de hidrogen și-a „pierdut” (conform schemei) electronul de valență, iar atomul de clor și-a completat nivelul de energie externă la opt electroni.

Opțiunea 2.
Împerecherea electronilor de valență ai diferiților atomi

Electronii de valență neperechi ai atomilor de hidrogen și clor au format o pereche comună de electroni mutați la atomul de clor mai electronegativ. Ca urmare, s-au format sarcini condiționate asupra atomilor: starea de oxidare a atomului de hidrogen este +1, starea de oxidare a atomului de clor este -1.

Când atomii sunt combinați într-o moleculă folosind o pereche comună de electroni, nivelurile lor exterioare de energie devin complete. La atomul de hidrogen, nivelul extern devine cu doi electroni, dar mutat la atomul de clor mai electronegativ, iar la atomul de clor devine un nivel stabil de opt electroni.

Să ne oprim mai în detaliu asupra ultimului exemplu - formarea moleculei de HCl. Care schemă este mai precisă și de ce? Elevii observă o diferență semnificativă. Utilizarea schemelor atomice în formarea moleculei de HCl sugerează o deplasare a electronului de valență de la atomul de hidrogen la atomul de clor mai electronegativ.

Vă reamintesc că electronegativitatea (proprietatea atomilor de a deplasa electronii de valență către ei înșiși de la alți atomi) este inerentă tuturor elementelor în diferite grade.

Elevii ajung la concluzia că utilizarea diagramelor atomice în formarea HCl nu face posibilă arătarea deplasării electronilor către un element mai electronegativ. Reprezentarea punctată a electronilor de valență explică mai precis formarea moleculei de clorură de hidrogen. Când atomii de H și Cl sunt legați, există o deplasare (în diagramă, o abatere de la axa de simetrie) a electronului de valență al atomului de hidrogen la atomul de clor mai electronegativ. În consecință, ambii atomi dobândesc un anumit grad de oxidare. Electronii de valență nepereche nu numai că au format o pereche comună de electroni care a conectat atomii într-o moleculă, dar au completat și nivelurile de energie externă ale ambilor atomi. Schemele de formare a moleculelor de F 2 și O 2 din atomi sunt, de asemenea, mai ușor de înțeles atunci când sunt reprezentați electronii de valență cu puncte.

Urmând exemplul lecției anterioare cu întrebarea sa principală „De unde provin formulele substanțelor?” elevii sunt invitați să răspundă la întrebarea: „De ce sarea de masă are formula NaCl?”

Formarea clorurii de sodiu NaCl

Elevii realizează următoarea diagramă:

Pronunțăm: sodiul este un element din subgrupa Ia, are un electron de valență, prin urmare, este un metal; clorul este un element din subgrupa VIIa, are șapte electroni de valență, prin urmare, este un nemetal; în clorura de sodiu, electronul de valență al atomului de sodiu va fi deplasat la atomul de clor.

Îi întreb pe băieți: este totul corect în această schemă? Care este rezultatul combinării atomilor de sodiu și clor într-o moleculă de NaCl?

Elevii răspund: rezultatul combinării atomilor din molecula de NaCl a fost formarea unui nivel extern stabil de opt electroni al atomului de clor și a unui nivel extern de doi electroni al atomului de sodiu. Paradox: doi electroni de valență din cel de-al treilea nivel de energie exterior al atomului de sodiu sunt inutili! (Lucrem cu schema atomului de sodiu.)

Aceasta înseamnă că este „neprofitabil” ca atomul de sodiu să se combine cu atomul de clor, iar compusul NaCl nu ar trebui să existe în natură. Cu toate acestea, studenții știu de la cursurile de geografie și biologie despre prevalența sării de masă pe planetă și rolul acesteia în viața organismelor vii.

Cum să găsești o cale de ieșire din situația paradoxală actuală?

Lucrăm cu scheme de atomi de sodiu și clor, iar studenții bănuiesc că este benefic să nu înlocuiești atomul de sodiu, ci să-i dea electronul de valență atomului de clor. Apoi atomul de sodiu va fi completat al doilea nivel de energie exterior - pre-extern. La atomul de clor, nivelul de energie externă va deveni, de asemenea, opt electroni:

Ajungem la concluzia că este avantajos ca atomii de metal care au un număr mic de electroni de valență să doneze mai degrabă decât să-și schimbe electronii de valență la atomi nemetalici. Prin urmare, atomii de metal nu posedă electronegativitate.

Propun să introducem un „semn de captură” al unui electron de valență extraterestră de către un atom nemetal - o paranteză pătrată.

Când descrieți electronii de valență cu puncte, schema de conectare a atomilor metalici și nemetalici va arăta astfel:

Atragem atenția elevilor că atunci când un electron de valență este transferat de la un atom de metal (sodiu) la un atom nemetal (clor), atomii se transformă în ioni.

Ionii sunt particule încărcate în care atomii se transformă ca urmare a transferului sau atașării electronilor.

Semnele și mărimile sarcinilor ionice și ale stărilor de oxidare sunt aceleași, iar diferența de proiectare este următoarea:

1 –1
Na, Cl - pentru stări de oxidare,

Na + , Cl - - pentru sarcini ionice.

Formarea fluorurii de calciu CaF 2

Calciul este un element din subgrupa IIa, are doi electroni de valență, este un metal. Atomul de calciu donează electronii de valență atomului de fluor, un nemetal, cel mai electronegativ element.

În schemă, aranjam electronii de valență neperechi ai atomilor astfel încât să se „vadă” unul pe celălalt și să poată forma perechi de electroni:

Legarea atomilor de calciu și fluor în compusul CaF2 este favorabilă din punct de vedere energetic. Ca urmare, nivelul de energie al ambilor atomi devine de opt electroni: pentru fluor, acesta este nivelul de energie exterior, iar pentru calciu, este cel pre-exterior. Reprezentarea schematică a transportului de electroni în atomi (utilă atunci când se studiază reacțiile redox):

Atragem atenția elevilor asupra faptului că, la fel ca atracția electronilor încărcați negativ către nucleul încărcat pozitiv al unui atom, ionii încărcați opus sunt ținuți de forța de atracție electrostatică.

Compușii ionici sunt solide cu un punct de topire ridicat. Din viață, studenții știu: puteți aprinde sarea de masă timp de câteva ore fără niciun rezultat. Temperatura flăcării unui arzător cu gaz (~500 °C) nu este suficientă pentru a topi sarea
(t p.t. (NaCI) = 800 °C). De aici concluzionăm: legătura dintre particulele încărcate (ioni) - legătura ionică - este foarte puternică.

Rezumăm: atunci când atomii metalici (M) sunt combinați cu atomi nemetalici (Hem), nu există nicio deplasare, ci transferul electronilor de valență de către atomii metalici la atomi nemetalici.

În acest caz, atomii neutri din punct de vedere electric se transformă în particule încărcate - ioni, a căror sarcină coincide cu numărul de electroni dați (pentru un metal) și atașați (pentru un nemetal).

Astfel, în prima din două lecții, se formează conceptul de „stare de oxidare”, iar în a doua, se explică formarea unui compus ionic. Noile concepte vor servi drept bază bună pentru studiul ulterioar al materialului teoretic, și anume: mecanismele de formare a unei legături chimice, dependența proprietăților substanțelor de compoziția și structura lor și luarea în considerare a reacțiilor redox.

În concluzie, vreau să compar două tehnici metodologice: tehnica paradoxului și tehnica creării situațiilor problematice în lecție.

O situație paradoxală se creează logic în cursul studiilor material nou. Principalul său avantaj este emoțiile puternice, surprinderea elevilor. Surpriza este un impuls puternic pentru gândire în general. Include" atenție involuntară, activează gândirea, te face să explorezi și să găsești modalități de a rezolva problema care a apărut.

Probabil colegii vor obiecta: crearea unei situații problematice în lecție duce la aceeași. Da, dar nu întotdeauna! De regulă, o întrebare problematică este formulată de profesor înainte de a studia material nou și nu stimulează toți elevii să lucreze. Pentru mulți rămâne neclar de unde a venit această problemă și de ce, de fapt, trebuie abordată. Tehnica paradoxului este creată în cursul studierii materialelor noi, încurajează elevii să formuleze problema ei înșiși și, prin urmare, să înțeleagă originile apariției acesteia și necesitatea unei soluții.

Îndrăznesc să spun că utilizarea paradoxului este cea mai reușită modalitate de a intensifica activitatea elevilor la clasă, de a-și dezvolta abilitățile muncă de cercetareși abilități creative.