Cấu trúc electron là gì? Các công bố khoa học về Cấu trúc electron

GPT Khám phá cấu trúc electron: từ khái niệm cơ bản, mô hình nguyên tử, đến ứng dụng trong phát triển vật liệu mới và công nghệ điện tử, quang học. Hiểu biết về cấu trúc electron mở ra tiềm năng cho khoa học vật liệu và thiết kế thiết bị hiện đại, đồng thời đặt nền móng cho các phát minh tương lai.

Electron là những hạt cơ bản trong nguyên tử, chịu trách nhiệm cho đa số tính chất hóa học và vật lý của nguyên tố. Chúng mang điện tích âm và quay xung quanh hạt nhân nguyên tử, tạo nên "đám mây" electron có thể dự đoán được mật độ xác suất của chúng thông qua các mô hình toán học. Cấu trúc electron không chỉ quan trọng trong việc xác định các đặc tính hóa học mà còn cần thiết cho việc hiểu biết sâu hơn về thế giới tự nhiên và công nghệ.

Khái Niệm Cơ Bản

Cấu trúc electron ám chỉ sự sắp xếp của các electron trong nguyên tử hoặc phân tử. Cấu trúc này quyết định cách thức nguyên tử hay phân tử tương tác với nhau thông qua liên kết hóa học và phản ứng hóa học. Các electron được sắp xếp theo các lớp năng lượng hay quỹ đạo, với mỗi lớp có khả năng chứa một số lượng nhất định của electron. Cấu trúc này giúp giải thích cho nhiều tính chất vật lý và hóa học của vật chất.

Mô Hình Nguyên Tử và Cấu Trúc Electron

Mô hình Bohr của nguyên tử là một trong những mô hình đầu tiên mô tả cấu trúc electron, trong đó electron di chuyển trong các quỹ đạo xác định xung quanh hạt nhân. Tuy nhiên, sự phát triển của cơ học lượng tử đã thay thế mô hình này bằng hình ảnh của các orbital nguyên tử, nơi mà xác suất tìm thấy electron được mô tả qua hàm sóng.

Các Nguyên Tắc Điều Tiết

Nguyên tắc loại trừ Pauli: Không hai electron trong một nguyên tử có thể có cùng một tập hợp các số lượng tử.
Quy tắc Hund: Trong một phân lớp, các electron sẽ lấp đầy các orbital sao cho số electron độc thân được tối đa hóa, với các electron độc thân này có cùng spin.
Quy tắc Aufbau: Electron lấp đầy các orbital từ mức năng lượng thấp nhất đến cao nhất.
Ý Nghĩa và Ứng Dụng
Cấu trúc electron là chìa khóa để hiểu và dự đoán các tính chất hóa học của nguyên tố và hợp chất. Nó giúp giải thích sự hình thành của liên kết hóa học, tính chất từ tính, tính chất quang học và nhiều đặc tính khác. Trong công nghệ, việc hiểu biết về cấu trúc electron là cơ sở cho việc phát triển vật liệu mới, thiết bị điện tử và nghiên cứu trong lĩnh vực hóa học và vật lý.

Cấu trúc electron không chỉ là một khái niệm cơ bản trong khoa học vật liệu mà còn là nền tảng cho sự phát triển của nhiều công nghệ hiện đại, từ bán dẫn đến y học. Sự tiến bộ trong việc hiểu và kiểm soát cấu trúc electron mở ra khả năng phát triển các ứng dụng mới, từ việc cải thiện hiệu suất năng lượng cho đến phát triển phương pháp điều trị y khoa tiên tiến.

Tác Động và Tiềm Năng

Tính Chất Hóa Học

Cấu trúc electron quyết định khả năng của một nguyên tử để hình thành liên kết hóa học. Liên kết cộng hóa trị, ví dụ, hình thành khi các nguyên tử chia sẻ electron để đạt được cấu hình electron bền vững. Sự hiểu biết về cấu trúc electron giúp các nhà hóa học dự đoán kết quả của các phản ứng hóa học và thiết kế hợp chất mới với đặc tính mong muốn.

Phát Triển Vật Liệu Mới

Trong lĩnh vực vật liệu học, cấu trúc electron cung cấp thông tin cần thiết để thiết kế và tạo ra các vật liệu có đặc tính đặc biệt như siêu dẫn, chống ăn mòn, hoặc vật liệu có tính chất quang học đặc biệt. Ví dụ, sự sắp xếp của electron trong các vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ thấp cho phép chúng dẫn điện mà không có sự mất mát năng lượng.

Công Nghệ Điện Tử và Quang Học

Cấu trúc electron là cơ sở cho hoạt động của nhiều thiết bị điện tử và quang học, từ transistor và LED đến cảm biến quang học và laser. Việc kiểm soát chính xác sự chuyển động và sắp xếp của electron trong các vật liệu bán dẫn cho phép tạo ra các thiết bị ngày càng nhỏ gọn, hiệu quả và mạnh mẽ.

Thách Thức và Hướng Phát Triển

Mặc dù đã đạt được nhiều tiến bộ, việc kiểm soát và sử dụng cấu trúc electron vẫn còn nhiều thách thức. Trong nghiên cứu khoa học cơ bản, các nhà vật lý và hóa học tiếp tục khám phá những hiểu biết mới về sự tương tác của electron trong các điều kiện khác nhau, từ cực thấp đến cực cao nhiệt độ và áp suất. Trong ứng dụng, việc tạo ra các thiết bị mới thường đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về cách electron tương tác trong các cấu trúc phức tạp và ở quy mô nanomet.

Kết Luận

Cấu trúc electron không chỉ là một phần không thể thiếu của cơ bản hóa học và vật lý mà còn là nền tảng cho nhiều công nghệ hiện đại. Sự tiến bộ trong việc hiểu biết và kiểm soát cấu trúc này sẽ tiếp tục mở ra cơ hội mới cho sự phát triển trong nhiều lĩnh vực, từ khoa học vật liệu, điện tử, đến công nghệ y tế. Mặc dù còn nhiều thách thức, tiềm năng của việc khám phá và sử dụng cấu trúc electron vẫn là một lĩnh vực hứa hẹn cho các phát minh và phát triển công nghệ trong tương lai.

Danh sách công bố khoa học về chủ đề "cấu trúc electron":

Nghiên cứu các trạng thái electron của các cluster MnB0/-/+ bằng phương pháp tính đa cấu hình CASSCF/CASPT2
Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp - Số 30 - Trang 95-101 - 2018
 Cấu trúc hình học và cấu trúc electron của cluster MnB0/−/+ được nghiên cứu bằng phương pháp tính đa cấu hình CASPT2. Đường cong thế năng của các trạng thái electron được xây dựng. Các kết quả tính được như cấu hình electron, độ dài liên kết, tần số dao động điều hòa, năng lượng tương đối, ái lực electron và năng lượng ion hóa của các cluster được báo cáo. Các kết quả tính được cho thấy hàm sóng của các trạng thái electron của các cluster  MnB0/−/+có tính chất đa cấu hình rất mạnh.
#Cấu trúc hình học #cấu trúc electron #phương pháp CASSCF/CASPT2 #cluster MnB0/−/
Phân bố khí điện tử giả hai chiều trong giếng lượng tử bán parabol phân cực
Tạp chí Khoa học Đại học cần Thơ - Số 37 - Trang 90-96 - 2015
Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát sự phân bố khí điện tử ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích thứ nhất trong cấu trúc giếng lượng tử bán parabol dựa trên vật liệu có tính phân cực điện. Chúng tôi đã xác định các thế giam cầm và tính giá trị năng lượng trung bình ứng với một electron bằng phương pháp biến phân, từ đó xác định các tham số biến phân để khảo sát sự phân bố khí điện tử. Đặc biệt, nghiên cứu đã xác định được vai trò của phân cực điện đến hiệu ứng giam giữ lượng tử khí điện tử hai chiều trong cấu trúc giếng lượng tử bán parabol hình thành dựa trên hệ vật liệu AlN/GaN/AlGaN pha tạp điều biến. Kết quả nhận được cho thấy sự phân bố khí điện tử bị chi phối mạnh bởi các điện tích phân cực tồn tại ở tiếp giáp dị chất.
#Cấu trúc thấp chiều #giam cầm lượng tử #giếng lượng tử bán parabol #khí điện tử hai chiều #hiện tượng hấp thụ quang #pha tạp điều biến
Tính chất điện tử của cấu trúc siêu mạng dựa trên dãy dị chất ZnO/GaN kiểu armchair
Tạp chí Khoa học Đại học cần Thơ - Số 52 - Trang 22-28 - 2017
ZnO và GaN là những vật liệu bán dẫn tiêu biểu và được ứng dụng nhiều trong các thiết bị quang điện tử. ZnO và GaN có cùng cấu trúc tinh thể wurtzite và có nhiều tính chất vật lý tương tự nhau. Do đó, khi kết hợp hai vật liệu này thành cấu trúc siêu mạng tạo ra một hệ vật liệu hứa hẹn có nhiều tính chất vật lý mới. Nghiên cứu này nghiên cứu tính chất điện tử của siêu mạng dựa trên ZnO/GaN biên armchair bằng phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT) phân cực spin. Gần đúng gradient suy rộng (GGA) cho thế tương quan trao đổi với phiếm hàm Perdew-Burke-Ernzernhof (PBE) và một tập cơ sở sóng phẳng đã được thiết lập trong VASP. Kết quả nghiên cứu thể hiện rằng cấu trúc điện tử của một số cấu trúc tinh thể nghiên cứu có tồn tại hiệu ứng giam cầm lượng tử mạnh.
#Cấu trúc vùng #lý thuyết phiếm hàm mật độ #mật độ trạng thái #giam cầm lượng tử #dãy nano #siêu mạng
Nghiên cứu môi tương quan giữa cấu trúc electron và khả năng ức chế ăn mòn kim loại của một số hợp chất 2-hiđroxy-4-metylaxetophenon benzoyl hiđrazoyl hiđrazon
Vietnam Journal of Chemistry - Tập 47 Số 2 - Trang 149 - 2012
Some 2-hydroxy-4-methylacetophenone benzoyl hydrazone compounds have been studied by the inhibition of copper corrosion in 3M nitric acid solution. The structure of some 2-hydroxy-4- methylacetophenone benzoyl hydrazone compounds was calculated by using the AM1 method of the quantum chemical program HyperChem 7.0. Results of the above calculation are coordinated with inhibitor efficiency (P) that is determined by experiment and both are applied to Statgraphics 4.1 software to carry out linear regression.
Nghiên cứu cấu trúc hình học và cấu trúc electron của cluster MnS3-/0 bằng hóa học tính toán và giải thích phổ quang electron của cluster anion
Phiếm hàm B3LYP và phương pháp CASSCF/CASPT2 được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc hình học và cấu trúc electron của cluster MnS3−/0. Kết quả cho thấy độ bền về mặt năng lượng của các đồng phân thuộc cluster anion (cluster mang điện tích âm) giảm dần theo chiều từ η2-(S2)MnS− đến MnS3− và cuối cùng là η2-(S3)Mn−. Độ bền của các đồng phân thuộc cluster trung hòa điện giảm dần theo chiều từ η2-(S2)MnS đến η2-(S3)Mn và cuối cùng là MnS3. Trạng thái electron cơ bản của cluster anion là 5B2 của đồng phân η2-(S2)MnS−, trong khi trạng thái cơ bản của cluster trung hòa điện là 4B1 thuộc đồng phân η2-(S2)MnS. Phổ quang electron của cluster anion được giải thích dựa vào các quá trình tách electron ra khỏi đồng phân bền nhất η2-(S2)MnS−và các đồng phân không bền MnS3− và η2-(S3)Mn−.
#cluster MnS3−/0 #cấu trúc hình học #cấu trúc electron #phương pháp CASSCF/CASPT2
Truyền miệng trực tuyến và ý định lựa chọn nhà hàng: Vai trò của chất lượng, độ tin cậy và nhu cầu thông tin
Nghiên cứu nhằm kiểm định mối quan hệ của chất lượng, độ tin cậy và nhu cầu của thông tin từ truyền miệng trực tuyến đến ý định lựa chọn nhà hàng. Nhóm tác giả đã tiến hành phỏng vấn một số chuyên gia trong ngành và 271 khách hàng tại một số nhà hàng trên địa bàn TPHCM thông qua phương pháp chọn mẫu có hạn ngạch. Bằng kỹ thuật phân tích nhân tố khám phá (EFA), phân tích nhân tố khẳng định (CFA) và mô hình cấu trúc tuyến tính (SEM), kết quả cho thấy có sự ảnh hưởng tích cực của các thành phần chất lượng, độ tin cậy và nhu cầu thông tin đến tính hữu ích của thông tin, trong đó độ tin cậy có mức ảnh hưởng mạnh nhất. Nghiên cứu cũng phát hiện mối quan hệ ảnh hưởng của tính hữu ích thông tin lên sự chấp nhận thông tin, và từ đó ảnh hưởng đến ý định lựa chọn nhà hàng. Kết quả trên là cơ sở góp phần đưa ra các giải pháp phù hợp giúp nhà quản trị xây dựng chiến lược kinh doanh, nâng cao năng lực cạnh tranh cho các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực nhà hàng.
#Chất lượng thông tin #Độ tin cậy thông tin #Nhu cầu của thông tin #Truyền miệng trực tuyến #Ý định lựa chọn nhà hàng
The freetext matching algorithm: a computer program to extract diagnoses and causes of death from unstructured text in electronic health records
BMC Medical Informatics and Decision Making - Tập 12 - Trang 1-13 - 2012
Electronic health records are invaluable for medical research, but much information is stored as free text rather than in a coded form. For example, in the UK General Practice Research Database (GPRD), causes of death and test results are sometimes recorded only in free text. Free text can be difficult to use for research if it requires time-consuming manual review. Our aim was to develop an automated method for extracting coded information from free text in electronic patient records. We reviewed the electronic patient records in GPRD of a random sample of 3310 patients who died in 2001, to identify the cause of death. We developed a computer program called the Freetext Matching Algorithm (FMA) to map diagnoses in text to the Read Clinical Terminology. The program uses lookup tables of synonyms and phrase patterns to identify diagnoses, dates and selected test results. We tested it on two random samples of free text from GPRD (1000 texts associated with death in 2001, and 1000 general texts from cases and controls in a coronary artery disease study), comparing the output to the U.S. National Library of Medicine’s MetaMap program and the gold standard of manual review. Among 3310 patients registered in the GPRD who died in 2001, the cause of death was recorded in coded form in 38.1% of patients, and in the free text alone in 19.4%. On the 1000 texts associated with death, FMA coded 683 of the 735 positive diagnoses, with precision (positive predictive value) 98.4% (95% confidence interval (CI) 97.2, 99.2) and recall (sensitivity) 92.9% (95% CI 90.8, 94.7). On the general sample, FMA detected 346 of the 447 positive diagnoses, with precision 91.5% (95% CI 88.3, 94.1) and recall 77.4% (95% CI 73.2, 81.2), which was similar to MetaMap. We have developed an algorithm to extract coded information from free text in GP records with good precision. It may facilitate research using free text in electronic patient records, particularly for extracting the cause of death.
CẤU TRÚC ELECTRON VÀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN KIM LOẠI CỦA MỘT SỐ DẪN XUẤT AXETOPHENON BENZOYL HIĐRAZON
Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 20 Số 4 - Trang 218 - 2016
    The corrosion of copper in 3M nitric acid solution was investigated when using someacetophenone benzoyl hydrazone derivatives as inhibitors. The structure parameters of thesecompounds are computed using AM1 method attached to HyperChem 7.0 software.The computed structure parameters are combined with practical inhibition efficiency (P) torun a multi-variables regression using Statgraphic 4.0 software. Based on regression results,we draw a conclusion on the relation between electronic structure and corrosion inhibitorsefficency of some acetophenone benzoyl hydrazone derivatives.
Nghiên cứu hiệu quả của trị liệu huyết tương giàu tiểu cầu tự thân lên biến đổi siêu cấu trúc của vết thương mạn tính trên kính hiển vi điện tử quét
Mục tiêu: Đánh giá sự biến đổi siêu cấu trúc của vết thương mạn tính trên kính hiển vi điện tử quét sau trị liệu huyết tương giàu tiểu cầu tự thân.Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu dọc, mô tả trước sau điều trị được thực hiện tại Trung tâm Liền vết thương, Bệnh viện Bỏng Quốc gia Lê Hữu Trác từ tháng 5 năm 2019 đến tháng 5 năm 2020.Ba mươi bệnh nhân với 33 vết thương mạn tính đã được trị liệu huyết tương giàu tiểu cầu. Chúng tôi đã tiến hành sinh thiết mô tại chỗ vết thương mạn tính tại các thời điểm trước khi trị liệu, sau trị liệu 1 tuần và 2 tuần để đánh giá biến đổi siêu cấu trúc của vết thương mạn tính trên kính hiến vi điện tử quét.Kết quả: Sau trị liệu huyết tương giàu tiểu cầu tự thân tại chỗ vết thương mạn tính tình trạng viêm giảm sau 1 tuần điều trị, tăng sinh nguyên bào sợi và collagen sau 2 tuần điều trị.Kết luận: Huyết tương giàu tiểu cầu tự thân hỗ trợ và thúc đẩy tăng sinh các tế bào tham gia vào quá trình liền vết thương tại chỗ vết thương mạn tính.
#Vết thương mạn tính #huyết tương giàu tiểu cầu #siêu cấu trúc #kính hiển vi điện tử quét.
Bản chất của liên kết hóa học trong phân tử SO3 từ góc nhìn của hóa học lượng tử tính toán
Phiếm hàm B3LYP và phương pháp tính CASSCF (complete active space self-consistent field) được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc hình học và cấu trúc electron của phân tử SO3, ion SO3+, và ion SO3−. Các tính chất của phân tử SO3 như độ dài liên kết, góc liên kết, năng lượng ion hóa, ái lực electron,… tính được với phiếm hàm B3LYP cho kết quả rất phù hợp với các kết quả thực nghiệm. Kết quả phân tích các orbital phân tử thu được từ phép tính CASSCF cho biết ngoài bộ khung liên kết σ, trong phân tử có một liên kết πp-p và hai liên kết πd-p với liên kết πd-p là yếu hơn nhiều so với liên kết πp-p. Kết quả phân tích sự phân bố mật độ electron trong phân tử cho thấy electron phân bố ở các nguyên tử O cao hơn ở nguyên tử S. 
#phân tử SO3 #hóa học lượng tử tính toán #cấu trúc hình học #cấu trúc electron
Tổng số: 11   
  • 1
  • 2