科学界继宏观世界和微观世界的发展后，近年来微观向宏观过渡的介观领域引起了人们的关注，这个领域的尺寸在1nm到100nm之间，是介于宏观物质和原子之间的体系，其具有的尺寸效应、限域效应、及巨大的表面和界面效应，使得介观领域的许多性质既不同于宏观物质，也不同于微观原子。因此，介观领域成为化学界研究的又一新领域，而团簇科学是这一新领域研究的重点之一。

1.1 团簇的概念

团簇（Cluster）是原子或分子团簇的简称，是指由几个乃至上千个粒子（原子、分子或离子）通过物理或化学作用形成的相对稳定的微观或亚微观聚集体，它们的物理和化学性质随所含组分数和所含电荷变化而变化[1]。它是纳米块体，薄膜，多成膜及纳米结构的基本单元之一。团簇的空间尺度是几纳米至几百纳米的范围，用无机分子来描述显得太大，用小块固体描述又显得太小，许多性质既不同于单个原子分子，又不同于固体和液体，也不能用两者性质的简单线性外延或内插得到。它是属于材料尺度纳米材料的一个概念。团簇被认为是介于原子、分子和宏观固体之间的物质结构新层次，称为物质的第五态。

1.2 团簇的性质

团簇因其尺寸的大小使其具有许多性质，这些性质主要来源于两个效应尺寸效应与表面效应^[1] 。

1.2.1 尺寸效应

团簇的尺寸处于纳米级别的故在光，电，磁，热力学等性质出现异于体相的特征，如量子效应，光吸收显著增加，超导相向正常相转变，金属熔点降低，微波吸收增强等。特别对于尺寸较小的团簇，每增加一原子团簇的结构可能重构，其对应的性质可能变大或变小，甚至出现奇偶振荡。同时由于团簇尺寸较小使其不具备周期性边界条件，从而在能级结构上表现出量子效应。金属团簇对光的响应具有与原子及大块不同的特征，尺寸小的团簇光谱呈现分立的尖峰而较大的团簇在吸收光子后出现较宽的共振峰^[2] 。

1.2.2 表面效应

团簇的表面效应指团簇中处于团簇表面的原子比例很大，这使团簇相对于大块物体有大量的悬挂键暴露在团簇的外围。导致团簇的化学活性大大增加，很容易与其他原子或分子结合。如金属团簇在空气中会燃烧，或一些团簇暴露在空气中会吸附氧或氮。由于团簇的这个特性使其在化学催化，储氢材料等方面的应用具有很大的前景。

2 氮化硼团簇的性质及和研究意义