к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Мономолекулярный слой (моноатомный слой, монослой)

Мономолекулярный слой (моноатомный слой, монослой) - внеш. слой поверхности конденсированной фазы на её границе с др. фазой или с вакуумом. Понятие M. с. применяется и в тех случаях, когда имеется выраженная поверхность, но нет фазы в термоди-намич. понимании (тонкие плёнки, тела биол. природы, мембраны и пр.).

M. с., как правило, является адсорбционным. Ад-сорбц. слой можно считать M. с. тем более строго, чем однороднее по составу и структуре адсорбат и адсорбент. Толщина разл. M. с. колеблется от межатомных расстояний (адсорбция одноатомных молекул на совершенных плотноупакованных гранях монокристаллов) до размеров адсорбиров. макромолекул (до ~103-104 3042-19.jpg).

Частицы M. с. имеют иное, чем в объёме, атомно-молекулярное окружение, вследствие чего условия равновесия сил, действующих в M. с. и в объёме, различны. Свободная энергия, равновесные расстояния между атомами, концентрация примесей и дефектов, плотность зарядов и т. п. параметры в M. с. отличаются от тех же параметров в объёмной фазе (см. Поверхностные явления, Поверхность).

В исследованиях M. с. без использования сверхвысокого вакуума, к-рые проводились до нач. 1960-х гг., установлено, что атомы и молекулы перемещаются в пространстве M. с. из одного локализов. положения в соседнее, если потенц. барьер между этими положениями ниже тепловой энергии. Если время перемещения больше времени нахождения на адсорбц. центрах, то M. с. можно считать двумерным газом, состояние к-рого описывается ур-ниями идеального (либо одной из модификаций реального) двумерного газа; на основе ур-ний состояния двумерного газа получены усреднённые размеры сложных органич. молекул, хорошо согласующиеся с данными, полученными методами малоуглового рассеяния нейтронов и рентг. лучей. При исследовании M. с. в них были обнаружены также фазовые переходы 1-го и 2-го родов, изучена их кинетика и термодинамика.

С 1960-х гг. начались исследования M. с. с применением сверхвысоковакуумной аппаратуры в условиях вакуумной гигиены, т. е. в хорошо контролируемых и поддерживаемых условиях. Появилась возможность дозированного изменения состава, температуры, зарядового состояния и др. параметров M. с. и прецизионного измерения этих величин, выяснена их связь с геом., в частности структурными, характеристиками поверхности. Наиб. удобны для исследования M. с. на чистых поверхностях полупроводников и др. монокристаллов, т. к. в таких M. с. наблюдаются анизотропные явления. Для изучения состава и структуры M. с. применяют зондирование поверхности электронными, нейтронными, ионными, молекулярными, рентг., световыми и по-зитронными пучками, автоионную, автоэлектронную, полевую и тепловую эмиссию частиц с исследуемых поверхностей, а также метод зондовой микроскопии. Большинство исследований должно проводиться в условиях сверхвысокого вакуума, что ограничивало возможности этих методов. Применение зондов-острий позволило снять эти ограничения.

Монослои, образовавшиеся на периодических упорядоченных подложках, характеризуются наличием дальнего порядка. Упорядочение структуры M. с. в этом случае навязано структурой подложки. Структурам, с. на жидких или аморфных подложках имеет лишь ближний порядок. В M. с. зафиксированы множества поверхностных фаз с концентрационными и температурными фазовыми переходами между ними.

При исследовании работы выхода чистых поверхностей монокристалла и тех же поверхностей с адсорбированным M. с. были обнаружены значит. расхождения этих величин, значительные концентрац. зависимости и анизотропия работы выхода с разл. граней монокристаллов тугоплавких металлов. Так, работа выхода с грани (110) W изменяется от 5,35 эВ для чистой поверхности до 1,5 эВ при её покрытии монослоем Cs. Аналогичные эффекты найдены и для др. комбинаций M. с. и подложек. Эти исследования имеют важное значение, в частности для эмиссионной электроники.

M. с. щелочных и щёлочноземельных элементов на поверхности тугоплавких и переходных металлов обладают большим положит. зарядом (приблизительно 1 элементарный заряд на атом); в образованных на тех же поверхностях M. с. молекулами O2, N2, СО, Cl2 и молекулами др. галогенов имеют заряд примерно в 10 раз меньший. Нек-рые M. с. образуют сверхструктуры с закономерным чередованием положительно и отрицательно заряженных фрагментов.

Схема бислоя клеточной мембраны (жидкомозаичная модель): 1 - гидрофобные концы; 2 -гидрофильные головки липидов; 3 - молекулы холестерина; 4 - глобула белка; 5 - моно- и олигосахариды.

3042-20.jpg

K M. с. близко примыкают клеточные мембраны, к-рые представляют собой бислой липидных молекул (рис.). Их гидрофобные остатки жирных к-т ("хвосты") обращены навстречу и пронизывают друг друга, а полярные головки остатков фосфорной к-ты, спиртов и углеводов обращены наружу. Вязкость этого жидкокристаллич. образования в 100-1000 раз больше, чем у воды, но глобулярные молекулы белков могут перемещаться вдоль и сквозь мембрану (см. Клеточные структуры).

Свойства M. с. определяют явления катализа, роста кристаллов (в частности, эпитаксиальных плёнок), поведение суспензий, эмульсий; M. с. используют в эмиссионной электронике и микроэлектронике.

Литература по мономолекулярному слою (моноатомному слою, монослою)

  1. Большов JI. А. и др., Субмонослойные пленки на поверхности металлов, "УФН", 1977, т. 122, с. 125;
  2. Адамсон А. У., Физическая химия поверхностей, пер. с англ., M., 1979;
  3. Крылов О. В., Киселев В. Ф., Адсорбция и катализ на переходных металлах и их оксидах, M., 1981;
  4. Крепе E. M., Липиды клеточных мембран, Л., 1981;
  5. Черепин В. Т., Васильев M. А., Методы и приборы для анализа поверхности материалов. Справочник, К., 1982;
  6. Физика поверхности: колебательная спектроскопия адсорбатов, под ред. P. Уиллиса, пер. с англ., M., 1984;
  7. Андо Т., Fау-лер А., Стерн Ф., Электронные свойства двумерных систем, пер. с англ., M., 1985;
  8. Кумар, Уикрамасингх X., Растровые микроскопы с зондами-остриями, "В мире науки", 1989, № 12.

Ю. H. Любитов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 15.01.2021 - 10:29: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
15.01.2021 - 10:28: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Александра Флоридского - Карим_Хайдаров.
15.01.2021 - 10:16: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
15.01.2021 - 09:03: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
15.01.2021 - 09:03: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ФАЛЬСИФИКАЦИЯ ИСТОРИИ - Карим_Хайдаров.
15.01.2021 - 09:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Фурсова - Карим_Хайдаров.
15.01.2021 - 08:20: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
15.01.2021 - 08:19: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Пламена Паскова - Карим_Хайдаров.
15.01.2021 - 07:50: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
15.01.2021 - 07:49: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
14.01.2021 - 08:30: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров.
14.01.2021 - 08:30: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution