简介

原子（atom）指化学反应的基本微粒，原子在化学反应中不可分割。原子由原子核和核外电子构成。因此具有核式结构。原子直径的数量级大约是10^-10m。原子的质量极小，一般为-27次幂，质量主要集中在质子和中子上。原子核外分布着电子，电子跃迁产生光谱，电子决定了一个元素的化学性质，并且对原子的磁性有着很大的影响。所有质子数相同的原子组成元素，每种元素大多有一种不稳定的同位素，可以进行放射性衰变。原子最早是哲学上具有本体论意义的抽象概念，随着人类认识的进步，原子逐渐从抽象的概念逐渐成为科学的理论。原子核以及电子属于微观粒子，构成原子。

性质：放射性

每一种元素都有一个或多个同位素拥有不稳定的原子核，从而能发生放射性衰变，在这个过程中，原子核可以释放出粒子或电磁辐射。当原子核的半径大于强力的作用半径时，放射性衰变就可能发生，而强力的作用半径仅为几飞米。

最常见的放射性衰变如下：

α衰变：原子核释放一个α粒子，即含有两个质子和两个中子的氦原子核。衰变的结果是产生一个原子序数低一些的新元素。

β衰变：弱相互作用的现象，过程中一个中子转变成一个质子或者一个质子转变成一个中子。前者伴随着一个电子和一个反中微子的释放，后者则释放一个正电子和一个中微子。所释放的电子或正电子被叫做β粒子。因此，β衰变能够使得该原子的原子序数增加或减少一。

γ衰变：原子核的能级降低，释放出电磁波辐射，通常在释放了α粒子或β粒子后发生。

其它比较罕见的放射性衰变还包括：释放中子或质子，释放核子团或电子团，通过内转换产生高速的电子而非β射线以及高能的光子而非伽马射线。

简介：分子（Molecule）是能单独存在、并保持纯物质的化学性质的最小粒子。分子的概念最早是由意大利的阿莫迪欧·阿伏伽德罗提出，他于1811年发表了分子学说 ，认为：“原子是参加化学反应的最小质点，分子则是在游离状态下单质或化合物能够独立存在的最小质点。分子是由原子构成的，单质分子由相同元素的原子构成，化合物分子由不同元素的原子构成。化学变化的实质就是不同物质的分子中各种原子进行重新结合。”一个分子是由多个原子在共价键中通过共用电子连接一起而形成。它可以由相同化学元素的原子构成，如氧气 O2；也可以是不同的元素，如水分子 H2O。抽象地，一个单一原子也可当作是一分子（单原子分子），但在实际使用时，“分子”指的通常是多个原子的化学化合物。

分子的特性：1.分子之间有空隙，有间隔。最好的证明就是：取50毫升酒精和50毫升水，混合之后，体积却小于100毫升。

2.一切构成物质的分子都在不停地做无规则的运动。温度越高，分子扩散越快，固、液、气中，气体扩散最快。由于分子的运动跟温度有关，所以这种运动叫做分子的热运动。同种分子化学性质相同，不同种分子化学性质不同。

3.一般分子直径的数量级为10^-10m。

4.分子很小，但有一定的体积和质量。

5.同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。

概念：团簇是由几个乃至上千个原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成的相对稳定的微观或亚微观聚集体，其物理和化学性质随所含的原子数目而变化。团簇是材料尺度纳米材料的一个概念。

团簇的空间尺度是几埃至几百埃的范围，用无机分子来描述显得太大，用小块固体描述又显得太小，许多性质既不同于单个原子分子，又不同于固体和液体，也不能用两者性质的简单线性外延或内插得到。因此，人们把团簇看成是介于原子、分子与宏观固体物质之间的物质结构的新层次，是各种物质由原子分子向大块物质转变的过渡状态，或者说，代表了凝聚态物质的初始状态。

研究对象：目前团簇科学研究的几个主要方向是：

（1）研究团簇的组成及电子构型的规律、幻数和几何结构、稳定性的规律；

（2）研究团簇的成核和形成过程及机制，研究团簇的制备方法、尤其是获取尺寸均一与可控的团簇束流；

（3）研究金属、半导体及非金属和各种化合物团簇的光、电、磁、力学、化学等性质，它们与结构和尺寸的关系，及向大块物质转变的关节点；

（4）研究团簇材料的合成和性质；

（5）探索新的理论，不仅能解释现有团簇的效应和现象，而且能解释和预知团簇的结构，模拟团簇动力学性质，指导实验；

（6）发展新的方法对团簇表面进行修饰和控制.

研究意义：团簇科学研究的基本问题是弄清团簇如何由原子、分子一步一步演化而成，以及随着这种演化，团簇的结构和性质如何变化，具体当尺寸多大时，过渡成宏观固体。团簇科学处于多学科交叉的范畴。从原子分子物理、凝聚态物理、量子化学、表面科学、材料科学等学科的概念及方法交织在一起，形成了当前团簇研究的中心议题，并正在发展成为一门介于原子分子物理和固体物理之间的新型学科。

团簇广泛存在于自然界和人类实践活动中，涉及到许多许多物质运动过程和现象，如催化、燃烧、晶体生长、成核和凝固、相变、溶胶、薄膜形成和溅射等，构成物理学和化学两大学科的一个交叉点，成为材料科学新的生长点。