Giới thiệu: Một cluster nguyên tử MN là tập hợp của một số hữu hạn (N) các nguyên tử M. Các cluster nhỏ tạo thành từ sự phát triển đều đặn đến các tập hợp lớn hơn ngày càng khác biệt về hình dạng và tính chất. Đây là hệ quả của hiệu ứng lượng tử, trong đó mỗi nguyên tử bổ sung vào tạo ra sự thay đổi cơ bản dẫn đến việc mỗi cluster với một kích thước nhất định là một thực thể duy nhất. Bên cạnh các cluster thuần bao gồm chỉ một nguyên tố, các cluster phức hợp MyAx bao gồm hai nguyên tố rất được quan tâm do khả năng cao tạo ra các cấu trúc bền có dạng riêng. Các đặc tính này tạo nên sự linh hoạt cực kỳ lớn để tạo ra các tổ hợp mới với các thuộc tính riêng nhằm hướng đến các ứng dụng mới dựa trên cluster rất bền, được gọi là siêu nguyên tử.
Xuất phát từ các đặc tính lý hóa phi cổ điển độc đáo, các cluster siêu nguyên tử đã nổi lên như những vật liệu nano đầy hứa hẹn cho những ứng dụng công nghiệp hiện đại, trong bối cảnh các thiết bị quang điện tử và từ tính ngày càng thu nhỏ hơn nữa.
Trong dự án này, chúng tôi đề xuất nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc phân tử và điện tử, các tính chất phổ và các ứng dụng khả thi của một số cluster nano vào phát xạ phát quang, hiệu ứng xúc tác hóa học, và tương tác với các phân tử sinh học liên quan đến việc xử dụng thuốc trong điều trị y học, không chỉ sử dụng các phương pháp tính toán lý thuyết lượng tử mà còn cả kỹ thuật học máy.
Mục tiêu: i) Phát triển phương pháp mới để tìm và xác định cấu trúc bền toàn cục, ii) Thiết lập cơ sở lý thuyết và quy luật lượng tử mới, và iii) khảo sát các hệ thống cluster nguyên tử cụ thể để tìm các ứng dụng mới. Dư án nhằm thiết lập các quy luật lượng tử mới nhằm cung cấp câu trả lời cho các nguyên tắc liên kết hóa học trong cluster, kiểm soát sự phát triển của cluster bằng cách pha tạp, hiểu và tiên đoán các hiệu ứng tổng quát của pha tạp. Kết quả của dự án nghiên cứu lý thuyết này sẽ có ảnh hưởng đến cách tiếp cận trong ngành khoa học cluster. Một tác động dài hạn hơn được dự kiến cho các ứng dụng tiềm năng từ cluster nguyên tử đã được nghiên cứu, và cuối cùng cho những đóng góp nền tảng vào ngành khao học cluster.
