7.2纳米材料的特性 第七章纳米陶瓷 纳米微粒和由它们构成的纳米固体 材料具有四个基本效应。 ●小尺寸效应 ●表面与界面效应 如科涂料 ●量子尺寸效应 ●宏观量子隧道效应
纳米微粒和由它们构成的纳米固体 材料具有四个基本效应。 ⚫ 小尺寸效应 ⚫ 表面与界面效应 ⚫ 量子尺寸效应 ⚫ 宏观量子隧道效应 7.2 纳米材料的特性 第七章 纳米陶瓷
7.2纳米材料的特性 第七章纳米陶瓷 ●小尺寸效应。当纳米微粒的尺寸与光波的 波长、传导电子的德布罗意波长以及超导 态的相干长度或穿透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，声、光、电、磁、热力学等特性 均会呈现新的小尺寸效应
⚫ 小尺寸效应。当纳米微粒的尺寸与光波的 波长、传导电子的德布罗意波长以及超导 态的相干长度或穿透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，声、光、电、磁、热力学等特性 均会呈现新的小尺寸效应。 7.2 纳米材料的特性 第七章 纳米陶瓷
7.2纳米材料的特性 第七章纳米陶瓷 ●表面与界面效应。纳米微粒由于尺寸小，表面 积大，表面能高，位于表面的原子占相当大比 例。这些表面原子处于严重的缺位状态，因此 其活性极高，极不稳定，很容易与其他原子结 合，产生一些新的效应
⚫ 表面与界面效应。纳米微粒由于尺寸小，表面 积大，表面能高，位于表面的原子占相当大比 例。这些表面原子处于严重的缺位状态，因此 其活性极高，极不稳定，很容易与其他原子结 合，产生一些新的效应。 7.2 纳米材料的特性 第七章 纳米陶瓷
7.2纳米材料的特性 第七章纳米陶瓷 ·量子尺寸效应。当粒子尺寸下降到最低值 时，费米能级附近的电子能级由准连续变 为离散能级的现象。低温下电子能级是离 散的，而且这种离散对材料的热力学性质 有很大影响
⚫ 量子尺寸效应。当粒子尺寸下降到最低值 时，费米能级附近的电子能级由准连续变 为离散能级的现象。低温下电子能级是离 散的，而且这种离散对材料的热力学性质 有很大影响。 7.2 纳米材料的特性 第七章 纳米陶瓷
7.2纳米材料的特性 第七章纳米陶瓷 例如，超微粒子的比热、磁化率明显区别于大 块材料。库波(Kubo)提出了相邻电子能级间 距（δ）和颗粒直径的如下关系式： 6= 3N (7-1)
例如，超微粒子的比热、磁化率明显区别于大 块材料。库波（Kubo）提出了相邻电子能级间 距（δ）和颗粒直径的如下关系式： 1 3 4 − = V N EF （7-1） 7.2 纳米材料的特性 第七章 纳米陶瓷