文档介绍：1
纳米(nm)
一、纳米材料学
1)小尺寸效应
纳米材料:几何尺寸为纳米数量级的微粒或由纳米大小的微粒在一定条件下加压成形得到的固体材料.
包含的原子数: 个
一个纳米微粒内
界面原子比例: 50% 左右

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2)表面与界面效应
纳米微粒具有很高的表面能.
纳米微粒表面活性增加,成为活性极好的催化剂.
纳米微粒尺寸与表面原子数的关系
纳米微粒尺寸/nm 包含总原子数表面原子所占比例
10
4
2
1
20 %
40 %
80 %
99 %
3
问: 为什么高比例的表面原子会增加表面活性?
简立方结构晶体二维平面图
分立能级图
表面原子
内部原子
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3)量子效应
量子尺寸效应:粒子尺寸下降到极低值时,费米能级附近的电子能级由准连续变为不连续离散分布的现象.
能级间距(理论公式)
费米能级
总电子数
当热能、电能、磁能或超导凝聚能时
量子效应明显
纳米微粒的磁、光、声、热、电等性能与宏观材料的特性有显著区别.
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纳米晶体或非晶材料惰性气体沉积+原位加压法
纳米固体激光或等离子技术高温气相合成
纳米陶瓷粉料化学沉积法、水热合成法.
一种纳米新材料—纳米碳管
1991年11月, 日本科学家宣布发现了一种新型针状的碳管的碳结构.
碳针直径: 1nm ~ 30nm
碳针长度: ~ 1um
每根碳针数目: 2 ~ 50 层
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(1)在微电子器件方面的应用;
(2)在磁记录方面的应用;
(3)在传感器上的应用.
二、纳米科技在其他几个主要领域
(1)纳米电子学
(2)纳米生物学
(3)纳米工程、机械