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纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1~100 nm)
的材料,或由它们作为基本单元构成的纳米结构材料。纳米材料在
结构上与常规晶态和非晶态材料有很大差别,突出地表现在小尺寸
颗粒和庞大的体积百分数的界面,界面原子排列和键的组态有较大
的无规则性,晶体的边界条件被破坏,使纳米材料出现了一些不同
于常规体材料的物理效应:纳米材料的基本物理效应都是在金属纳
米微粒基础上建立和发展起来的,主要有以下几个最基本的特性小
尺寸效应
当固体微粒的尺寸与德布罗意波长、光波波长及超导态的相干
长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,颗粒的周期性边界
条件消失,在声、光、电、磁、热、力等特征方面出现一些新的变
化。例如,纳米微粒的熔点随尺寸。的减小降低,块体材料Pb的熔
点为600 K,而20 nm球形Pb纳米颗粒熔点降低为3 12 K,纳米Ag粉
熔点可降低到373 K。
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