納米材料呈現(xiàn)許多傳統(tǒng)材料所不具備的奇異特性,首先是由于組成的納米材料的納米(0.1~100nm)微粒具有四大效應:
1、小尺寸效應。晶體周期性的邊界條件被破壞;非晶態(tài)納米微粒表面層附近原子密度減小,導致聲、光、電、磁、熱等特性發(fā)生變化。
2、表面效應。納米粒子的粒徑小,表面原子數(shù)增多,表面積和表面張力變大,原子配位不足,使納米粒子具有很高的化學活性。
3、量子尺寸效應。當粒子尺寸降到某一值時,費米能級附近的電子能級由準連續(xù)變?yōu)殡x散能級。能級間距發(fā)生分裂,必將導致納米粒子宏觀特性有顯著不同。
4、量子隧道效應。微觀粒子具有貫穿勢壘的能力,稱為隧道效應。研究發(fā)現(xiàn)宏觀物理量如微顆粒磁化強度,量子相干器件中的磁通量也具有隧道效應。另外,納米材料又存在組合引起的協(xié)同效應和量子偶合效應,而且納米材料的許多奇異性能可以通過外場進行調(diào)控。
作者:粉體圈
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