表体比效应

同样体积下,粒子越小,则表面积越大,表面原子所占的比例大大提高,不能忽略表体比效应。

量子效应(quantum effect)

粒子到奈米尺寸以下时,能阶从连续变为阶段,电性、磁性、光学特性有着重大改变,如导电金属在奈米化后,却变成绝缘体。

量子穿隧效应(macroscopic quantum tunneling effect)

古典力学中粒子无法克服位能障碍而有穿墙的效应。


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奈米科技新颖物性现象

二零零四年三月十七日,日本产业技术综合研究所(AIST)发表了“奈米泡影水”,可以让淡水鱼鲤鱼和咸水鱼海鲷生活在同一个水族箱中。(Getty Images)

文 ◎ 王敬雅

表体比效应

同样体积下,粒子越小,则表面积越大,表面原子所占的比例大大提高,不能忽略表体比效应。

量子效应(quantum effect)

粒子到奈米尺寸以下时,能阶从连续变为阶段,电性、磁性、光学特性有着重大改变,如导电金属在奈米化后,却变成绝缘体。

量子穿隧效应(macroscopic quantum tunneling effect)

古典力学中粒子无法克服位能障碍而有穿墙的效应。粒子到奈米尺寸以下时,电子具有穿过比本身高的位能障碍,而具有穿隧效应,因此称量子穿隧效应。例如:穿隧显微镜利用极细的金属探针接近导体表面(但未接触),施加电压时,电子会由探针尖端穿越空气间隙而产生穿隧电流。

小尺寸效应(small size effect)

随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的巨集观物理性质的变化称为小尺寸效应。对奈米颗粒而言,随着尺寸变小到奈米,同时比表面积亦显著增加,从而磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化性及熔点等都较普通粒子发生了很大的变化,产生一系列新奇的性质。例如:金属奈米颗粒对光吸收显著增加,并产生吸收峰的等离子共振频移;奈米颗粒的磁性与大块材料相比,有明显的区别,由磁有序态向磁无序态,超导相向正常相转变。与大尺寸固态物质相比,奈米颗粒的熔点会显著下降,例如:2奈米的金颗粒熔点为600K,随着粒径增加熔点迅速上升,块状金为1,337K。

这里我们所说的是奈米尺度的粒子,或称奈米粒子。奈米粒子,作为一种热门的微观粒子,用途可以说非常广泛。◇


奈米吹风机也问世,据说在吹头发时,可以给予头发更细致的保护。(Getty Images)


 

本文网址:http://mag.epochtimes.com/135/6741g.htm(新纪元周刊)