亚微米半球形簇中近静电场的非平常表现——源于宏观量子壳效应

亚微米金属簇的宏观壳结构存在已知多年。由于大多数研究为球形簇提供理论分析，导致由壳效应引起的电子密度不均匀呈球对称分布，无法产生远距离静电场。然而，类似的壳结构应存在于半球形簇中，因为后者保留了电子轨道的闭合周期轨道，却不保留电子分布的球对称性。结果我们使用现代电子结构评估方法，演示了一种强大的静电场（$E \sim 10^8$~V/m）存在于孤立、带电的金属纳米簇平面表面附近。这种物理现象源于金属簇中量子壳效应引起的大尺度电子分布空间不均匀性，可能在科学与技术领域找到众多应用前景。