高三物理納米材料及其應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-12-16 00:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 長(zhǎng)度或透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時(shí)，晶體周期性的邊界條件將被破壞；非晶態(tài)納米微粒的顆粒表面層附近原子密度減小，導(dǎo)致聲、光、電、磁、熱力學(xué)等特性呈現(xiàn)新的變化，稱(chēng)為小尺寸效應(yīng)。 例如，光吸收顯著增加并產(chǎn)生吸收峰的等離子共振頻移；磁有序態(tài)向磁無(wú)序態(tài)轉(zhuǎn)變；超導(dǎo)相向正常相的轉(zhuǎn)變；聲子譜發(fā)生改變等。 三、納米材料的熱學(xué)特性 納米微粒的熔 點(diǎn)、燒結(jié)溫度 和晶化溫度均 比常規(guī)粉體低 得多。這是納 米微粒量子效 應(yīng)造成的。 四、納米材料的磁學(xué)特性 納米微粒的小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)，使其具有常規(guī)粗晶材料不具備的磁特性。 主要表現(xiàn)為：超順磁性、矯頑力、居里溫度和磁化率。 超順磁狀態(tài)的起因： 由于小尺寸下，當(dāng)各向異性能減小到與熱運(yùn)動(dòng)能可相比時(shí)，磁化方向就不再固定在一個(gè)易磁化方向，易磁化方向作無(wú)規(guī)律的變化，結(jié)果導(dǎo)致超順磁性的出現(xiàn)。 例如，粒徑為 85nm的納米鎳 Ni微粒，矯頑力很高，而當(dāng)粒徑小于 15nm時(shí)，其矯頑力 Hc→0 ，即進(jìn)入了超順磁狀態(tài)。 五、納米材料的光學(xué)特性 寬頻帶強(qiáng)吸收 當(dāng)尺寸減小到納米級(jí)時(shí)，各種金屬納米微粒幾乎都呈黑色，它們對(duì)可見(jiàn)光的反射率極低。這就是納米材料的強(qiáng)吸收率、低反射率。 例如，鉑金納米粒子的反射率為 1%。 納米氮化硅、碳化硅及三氧化二鋁對(duì)紅外有一個(gè)寬頻帶強(qiáng)吸收譜。 納米微粒分散物系的光學(xué)性質(zhì)和發(fā)光效應(yīng) 納米微粒分散于介質(zhì)中形成分散物系（溶膠），納米微粒稱(chēng)為膠體（或分散相）。
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