基本理論ppt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 low orange red ? 納米微粒表現(xiàn)出與宏觀塊體材料不同的的微觀特性和宏觀性質(zhì) 。 ? ③ 導(dǎo)致粒子 球形化 形狀 。 熔點(diǎn)降低。 ? 思考：直徑較小的納米粒子多為球形，為什么？ ? 表面效應(yīng)及其結(jié)果 ? 納米粒子的表面原子所處的 位場(chǎng)環(huán)境及結(jié)合能與內(nèi)部原子有所不同 。 ? 由于表面原子數(shù)增多 ， 原子配位不足及高的表面能 ， 使這些 表面原子具有高的活性 ， 極不穩(wěn)定 ， 很容易與其他原子結(jié)合 。 ? 表面原子配位不足 ， 因而具有 較高的表面能 。 ? 表給出了 不同尺寸的緊密堆積的全殼型團(tuán)簇中表面原子所占的比例 。 即使在基態(tài)的某一點(diǎn) ， 導(dǎo)帶帶邊的電子能量高于體相電子 。 雖然團(tuán)簇的尺寸小于De Broglie波長(zhǎng) ， 但 它們的性質(zhì)依賴于原子的具體數(shù)目 (幻數(shù)效應(yīng) )。 z方向 維度小于自由載流子的 De Brogile波長(zhǎng) 時(shí) ， 就會(huì)有一個(gè)額外的能量來(lái)限制載流子在該方向上的運(yùn)動(dòng) ， 電子在該方向上的運(yùn)動(dòng)變得量子化 ，在 x,y平面 自由運(yùn)動(dòng)的 準(zhǔn)連續(xù)能級(jí) ， 這種體系稱為 二維電子氣 。 ? 假設(shè) N接近于 1個(gè)原子 ， EF為幾個(gè) eV， 那么金屬量子點(diǎn)的禁帶可以 在非常低的溫度下 觀察到 。 dkdedeWk BB5202 4????????? 在 EF處 ， 能級(jí)間距 δ， 一個(gè)能級(jí)有兩個(gè)自旋態(tài)即 ? 所以 ? 對(duì)比宏觀固體 ， N~1024, 趨于無(wú)窮大 ， 則 δ ~ 0。 ? 久保理論： ? 1962年 ， 久保 （ Kubo） 及其合作者及其合作者提出了著名的 久保理論 。 金屬中的電子能量分布可以看作是準(zhǔn)連續(xù)的 ， 形成能帶 如圖 。 禁帶的形成 可以認(rèn)為 來(lái)源于孤立原子不同原子軌道之間的能隙 。 圖中看出 ， 每一個(gè)原能級(jí)分裂為 7個(gè)能級(jí) ， 高能能級(jí)在原子間距較大時(shí)就開始分裂 ， 而低能級(jí)在原子進(jìn)一步靠近時(shí)才分裂 。 電離一個(gè)孤立氫原子的臨界能量為 eV，這個(gè)值稱為 Rydberg常數(shù) 。 ? 2πr=nλ=nh/ mev， 即 mevr= nh/2π ? 即角動(dòng)量 mevr是量子化的 ， 是 h/2π的整數(shù)倍 。由于壓電效應(yīng)在納米線內(nèi)部沿 z方向產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，壓電場(chǎng)方向在外表面與軸幾乎平行在內(nèi)表面與軸反平行，在一級(jí)近似下，沿著納米線尖端的寬度，從壓縮到拉伸的側(cè)面電勢(shì)分布在 Vs和 +Vs之間 在指尖的彎曲中產(chǎn)生 電流的納米發(fā)電機(jī) iPods 5年內(nèi)用人的心 跳供電？ 纖維納米發(fā)電機(jī) (a) 低倍 SEM照片 顯示兩個(gè)互相纏繞的、表明長(zhǎng)有氧化鋅納 米線陣列的纖維，其中一個(gè)鍍有金 (b) 高倍 SEM照片 顯示兩纖維界面處的納米線結(jié)構(gòu) (c) 顯示多根纖維組成的纖維納米發(fā)電機(jī)的并聯(lián)式 碳納米管的抗拉強(qiáng)度達(dá)到 50～ 200GPa,是鋼的 100倍 ,密度卻只有鋼的 1/6，如果用碳 納米管做成繩索，是迄今唯一可從月球掛到地球表面而不會(huì)被自身重量拉折的繩索 碳納米繩：一毫米細(xì)絲承載 60噸 石墨烯模型 石墨烯的透射電子顯微鏡照片 . 納米微粒的納米效應(yīng) ? 1. 孤立原子 ? 原子結(jié)構(gòu)是電子波粒二象性的直接結(jié)果 ， 可以用de Broglie方程 描述 (1929諾貝爾物理獎(jiǎng) )。 零維 Au naoparticles 30 nm Quantum dot PbSe 一維 ZnO nanowires Ag nanowire semiconductor nanobelt 金納米球殼 The Lycurgus cup in (A) reflected light and (B) transmitted light 二氧化硅 73%、含鈉的氧化 物 14%和含鈣的氧化物 7% A B Michael Faraday And his colloidal suspension of gold (1857 ) Au and Ag nanoparticles Au naoparticles 30 nm 納米金 各種膠體金免疫 層析診斷試紙條 QD Vision, Inc. is a nanomaterials product pany delivering a new generation of display and lighting solutions that provide unmatched color, power efficiency and cost savings. Quantum Light? optic 光譜分布示意圖 量子點(diǎn) 王中林教授發(fā)明的氧化鋅納米發(fā)電機(jī) （ c）在氧化鋅納 米線上用 探針尖收 集到的電信號(hào) （ a）在氮化鎵基板上生長(zhǎng)的氧化鋅納米線掃描電子顯微圖像 （ b）在導(dǎo)電的原子顯微鏡針尖作用下，納米線利用壓電效應(yīng)發(fā)電示意圖 產(chǎn)生壓電放電能量的物理原理來(lái)自氧化鋅的壓電性質(zhì)和半導(dǎo)體屬性的耦合，一根垂直的直立氧化鋅納米線被 AFM針尖擠壓產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變場(chǎng)，外表面被拉伸，內(nèi)表面被壓縮。 這些許可的軌道電子必須符合 de Broglie定律 ， 且周長(zhǎng)是電子的波長(zhǎng)的整數(shù)倍 。 42 2 2018nmeEnh???? 隨著能級(jí)數(shù)的提高 ， 能級(jí)間距逐漸變小 ， 最終到達(dá)一個(gè)值 ， 即 真空能級(jí) (n=∞)， 對(duì)應(yīng)于電子的離子化 。 ? 例如 7個(gè)原子組成的系統(tǒng)原子能級(jí)分裂的情況示意圖 。 兩個(gè)能帶之間的沒有可能的電子態(tài)的區(qū)域，稱為 禁帶 。 對(duì)于尺寸為 L的金屬塊體 ， 能級(jí)間距與熱運(yùn)動(dòng)能
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1