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Un clúster, en física y química, hace referencia a las agrupaciones pequeñas de átomos. Como regla general, cualquier partícula de entre 3 y 3x107 átomos se considera un clúster. Dos partículas del átomo a veces se consideran grupos también. El término también puede referirse a la organización de los protones y los neutrones dentro de los núcleos.
La ciencia de clúster surgió como una dirección separada de la investigación en la década de 1980, aunque los primeros informes de las especies del clúster se remontan ya a la década de 1940 Uno de los propósitos de la investigación fue estudiar el desarrollo gradual de los fenómenos colectivos que caracterizan a un sólido a granel. Estos son, por ejemplo el color de un cuerpo, su conductividad eléctrica, su capacidad para absorber o reflejar la luz, y los fenómenos magnéticos, tales como ferro-, ferri, o antiferromagnetismo. Estos son típicos fenómenos colectivos que sólo se desarrollan en un agregado de un gran número de átomos.
Se encontró que los fenómenos colectivos se descomponen para los tamaños de grupo muy pequeño. Resultó, por ejemplo, que pequeños grupos de un material ferromagnético son super-paramagnéticos y no ferromagnéticos. El paramagnetismo no es un fenómeno colectivo, lo que significa que el ferromagnetismo del macroestado no se conservó al pasar al nanoestado. La pregunta entonces se le pidió, por ejemplo, "¿Cuántos átomos qué necesitamos a fin de obtener las propiedades colectivas metálicas o magnéticas de un sólido"? Poco después de las fuentes primer grupo se había desarrollado en 1980, una comunidad cada vez mayor de científicos grupo estuvo involucrado en esos estudios.
Este desarrollo condujo al descubrimiento de los fullerenos en 1986 y nanotubos de carbono unos años más tarde.
En la ciencia, se sabe mucho acerca de las propiedades de la fase gaseosa; (La fase líquida y fase sólida), sin embargo, comparativamente se sabe poco acerca de las fases condensadas. El estudio de los intentos de grupos para cerrar esta brecha de conocimiento de la agrupación unidos a los átomos y el estudio de sus características. Si suficientes átomos se agrupan, con el tiempo se obtendría un líquido o sólido.
El estudio de las agrupaciones atómicas y moleculares también se beneficia el campo de desarrollo de la nanotecnología. Si los nuevos materiales han de ser hechos de partículas a nanoescala, como nanocatalizadores y ordenadores cuánticos, las propiedades de las partículas de nanoescala (los grupos) en primer lugar hay que entender.
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