(精品)量子尺寸效应

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1.1.1
量子尺寸效应
所谓的量子尺寸效应是指粒子尺寸下降到某一值时，
金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散的现象
，纳米半导体粒子存在不连续的最高被占据的分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，
能隙变宽
，由此导致纳米微粒的光、电、磁、热、催化和超导性等特性与宏观性存在着显著的差异。如金属纳米材料的电阻随着尺寸下降而增大，电阻温度系数下降甚至变成负值；相反，原是绝缘体的氧化物达到纳米级时，电阻反而下降；
10～25nm
的铁磁金属微粒矫顽力比同种宏观材料大
1000
倍，而当颗粒尺寸小于
10nm
时矫顽力变为零，表现为超顺磁性。
1.1.2
小尺寸效应
当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，
晶体周期性的边界条件将被破坏
；非晶态纳米微粒的颗粒
表面层附近原子密度减小
，导致声、光、电、滋、热、力学等特性呈现新的小尺寸效应。例如：光吸收显著增加，吸收峰的等离子共振频移，磁有序态向磁无序态转变，超导相向正常相的转变，声子谱发生改变等，这种现象称为小尺寸效应。
1.1.3
表面与界面效应
纳米材料的另一个重要特性是表面 ...

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关键词：纳米材料 边界条件 绝缘体 氧化物 半导体