ในทางฟิสิกส์คลัสเตอร์หมายถึงอนุภาคขนาดเล็กที่มีอะตอมหลายตัวอนุภาคใดๆ ที่ประกอบด้วยอะตอม ระหว่าง 3 × ^10⁰ถึง 3 × 10⁷ ^{ถือว่า} เป็นคลัสเตอร์

คำนี้ยังหมายถึงการจัดระเบียบของโปรตอนและนิวตรอนภายในนิวเคลียสของอะตอม เช่นอนุภาคอัลฟา (เรียกอีกอย่างว่า "α-cluster" ^{[ 1 ]} ) ซึ่งประกอบด้วยโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัว (เช่นใน นิวเคลียส ของฮีเลียม )

แม้ว่ารายงานแรกเกี่ยวกับกลุ่มอะตอมจะมีมาตั้งแต่ทศวรรษ 1940 ^{[ 2 ]}แต่ศาสตร์แห่งกลุ่มอะตอมได้เกิดขึ้นเป็นทิศทางการวิจัยที่แยกต่างหากในทศวรรษ 1980 จุดประสงค์หนึ่งของการวิจัยคือการศึกษาพัฒนาการทีละน้อยของปรากฏการณ์รวมหมู่ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของของแข็ง จำนวนมาก ตัวอย่างเช่น สีของวัตถุ การนำไฟฟ้า ความสามารถในการดูดซับหรือสะท้อนแสง และปรากฏการณ์ทางแม่เหล็ก เช่นเฟอร์โรแมกเนติซึมเฟอร์ริแมกเนติซึมหรือแอนติเฟอร์โรแมกเนติซึม เหล่านี้เป็นปรากฏการณ์รวมหมู่ทั่วไปที่เกิดขึ้นเฉพาะในกลุ่มอะตอมจำนวนมากเท่านั้น

พบว่าปรากฏการณ์รวมกลุ่มจะสลายไปเมื่อขนาดของกลุ่มอะตอมเล็กมาก ตัวอย่างเช่น พบว่ากลุ่มอะตอมขนาดเล็กของ วัสดุ เฟอร์โรแมกเนติก นั้น มีคุณสมบัติเป็นซูเปอร์พาราแมกเนติกมากกว่าเฟอร์โรแมกเนติก คุณสมบัติพาราแมกเนติกไม่ใช่ปรากฏการณ์รวมกลุ่ม ซึ่งหมายความว่าคุณสมบัติเฟอร์โรแมกเนติกของสถานะระดับมหภาคไม่ได้ถูกรักษาไว้เมื่อเปลี่ยนไปเป็นสถานะระดับนาโน คำถามที่เกิดขึ้นในขณะนั้นก็คือ "เราต้องการอะตอมจำนวนเท่าใดจึงจะได้รับคุณสมบัติทางโลหะหรือแม่เหล็กแบบรวมกลุ่มของของแข็ง?" หลังจากที่แหล่งกำเนิดกลุ่มอะตอมแรกถูกพัฒนาขึ้นในปี 1980 ไม่นาน ชุมชนนักวิทยาศาสตร์ด้านกลุ่มอะตอมก็เข้ามามีส่วนร่วมในการศึกษาดังกล่าวมากขึ้นเรื่อยๆ

การพัฒนาเหล่านี้ส่งผลให้มีการค้นพบฟูลเลอรีนในปี 1986 และนาโนทิวบ์คาร์บอนในอีกไม่กี่ปีต่อมา

ในทางวิทยาศาสตร์ เรารู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของ สถานะ แก๊สเป็น อย่างมาก แต่ความรู้เกี่ยวกับ สถานะ ควบแน่น ( สถานะ ของเหลวและ สถานะ ของแข็ง ) นั้นค่อนข้างน้อย การศึกษาเกี่ยวกับกลุ่มอะตอมพยายามที่จะเติมเต็มช่องว่างความรู้ในส่วนนี้ โดยการรวมอะตอม เข้า ด้วยกันและศึกษาลักษณะเฉพาะของพวกมัน หากรวมอะตอมเข้าด้วยกันมากพอ ในที่สุดก็จะเกิดเป็นของเหลวหรือของแข็งขึ้น

การศึกษาเกี่ยวกับกลุ่มอะตอมและโมเลกุลยังเป็นประโยชน์ต่อสาขาเทคโนโลยีนาโน ที่กำลังพัฒนาอีกด้วย หากต้องการสร้างวัสดุใหม่จากอนุภาคขนาดนาโน เช่นตัวเร่งปฏิกิริยาขนาดนาโนและคอมพิวเตอร์ควอนตัมจำเป็นต้องทำความเข้าใจคุณสมบัติของอนุภาคขนาดนาโน (กลุ่มอะตอมและโมเลกุล) เสียก่อน

• เคมีคลัสเตอร์
• อนุภาคนาโน
• นาโนคลัสเตอร์

• พอร์ทัลชุมชนวิทยาศาสตร์สำหรับคลัสเตอร์ ฟูลเลอรีน ท่อนาโน โครงสร้างนาโน และระบบขนาดเล็กที่คล้ายคลึงกัน

บทความเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีนี้ยังไม่สมบูรณ์คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มข้อมูลที่ขาดหายไป

• วี
• ที
• อี