مجموعة (فيزياء)

يشير مصطلح " التجمعات" ^في الفيزياء إلى الجسيمات الصغيرة متعددة الذرات . أي جسيم يتكون من ما بين 3  ×  10⁰ و 3 × 10⁷ ^ذرة يعتبر تجمعاً.  

يمكن أن يشير المصطلح أيضًا إلى تنظيم البروتونات والنيوترونات داخل نواة الذرة، على سبيل المثال جسيم ألفا (المعروف أيضًا باسم "مجموعة ألفا" ^{[ 1 ]} )، والذي يتكون من بروتونين ونيوترونين (كما هو الحال في نواة الهيليوم ).

على الرغم من أن أولى التقارير عن التجمعات الذرية تعود إلى أربعينيات القرن العشرين، ^{[ 2 ]} إلا أن علم التجمعات الذرية برز كاتجاه بحثي مستقل في ثمانينيات القرن العشرين. وكان أحد أهداف هذا البحث دراسة التطور التدريجي للظواهر الجماعية التي تميز المواد الصلبة . فعلى سبيل المثال، تشمل هذه الظواهر لون المادة، وموصليتها الكهربائية، وقدرتها على امتصاص الضوء أو عكسه، والظواهر المغناطيسية مثل المغناطيسية الحديدية ، والمغناطيسية الحديدية المضادة ، والمغناطيسية الحديدية المضادة . وهذه ظواهر جماعية نموذجية لا تتطور إلا في تجمعات عدد كبير من الذرات.

وُجد أن الظواهر الجماعية تتلاشى عند أحجام التجمعات الصغيرة جدًا. فعلى سبيل المثال، تبيّن أن التجمعات الصغيرة من مادة مغناطيسية حديدية تكون فائقة المغناطيسية وليست مغناطيسية حديدية. فالمغناطيسية البارامغناطيسية ليست ظاهرة جماعية، مما يعني أن المغناطيسية الحديدية في الحالة العيانية لم تُحفظ عند الانتقال إلى الحالة النانوية. ومن هنا طُرح السؤال، على سبيل المثال: "كم عدد الذرات التي نحتاجها للحصول على الخصائص المعدنية أو المغناطيسية الجماعية لمادة صلبة؟" بعد فترة وجيزة من تطوير أولى مصادر التجمعات في عام 1980، انخرط مجتمع متزايد من علماء التجمعات في مثل هذه الدراسات.

أدى هذا التطور إلى اكتشاف الفوليرين في عام 1986 وأنابيب الكربون النانوية بعد بضع سنوات.

في العلوم، يُعرف الكثير عن خصائص الحالة الغازية ؛ إلا أن المعلومات المتوفرة عن الحالات المكثفة ( الحالة السائلة والحالة الصلبة ) قليلة نسبيًا. وتسعى دراسة التجمعات الذرية إلى سد هذه الفجوة المعرفية من خلال تجميع الذرات معًا ودراسة خصائصها. فإذا ما تم تجميع عدد كافٍ من الذرات، فسيُمكن الحصول في النهاية على سائل أو مادة صلبة.

تُفيد دراسة التجمعات الذرية والجزيئية مجال تقنية النانو المتنامي . فإذا ما أُريد تصنيع مواد جديدة من جسيمات نانوية، مثل المحفزات النانوية والحواسيب الكمومية ، فلا بد من فهم خصائص هذه الجسيمات النانوية (التجمعات) أولاً.

• كيمياء التجمعات
• الجسيمات النانوية
• التجمعات النانوية

• بوابة المجتمع العلمي للتجمعات، والفوليرين، والأنابيب النانوية، والهياكل النانوية، والأنظمة الصغيرة المماثلة.