Сегодня нанонаука собрала большое количество экспериментальных данных и поэтому нанотехнология ищет пути применения полученных данных для практики.  Но это совсем не просто, потому что существует несколько причин, усложняющих решение этой задачи. Главная причина, на мой взгляд, заключается в сложности наночастиц как физических объектов, что обусловлено размером наночастиц, напомню, что размер последних   до 100нм, что примерно в тысячу раз меньше диаметра человеческого волоса. Размер наночастиц определяет также сложность их получения и эксперименты с ними. Поэтому все экспериментальные данные, полученные с наночастицами, являются очень ценными.

Наночастицы обладают особыми свойствами. Большой процент атомов, входящих в состав наночастицы, находится на её поверхности. Это приводит к новым  свойствам , которых нет в макро и микросистемах. К таким свойствам можно отнести появление различных электронных и колебательных поверхностных возбуждений , включая поверхностные фононные и экситонные возбуждения, квантовый размерный эффект.

В наночастицах  металлов квантовый размерный эффект связан с

изменением расстояния между энергетическими уровнями электронов. Когда размер частицы уменьшается, число электронов проводимости в частице уменьшается, а расстояние между энергетическими уровнями увеличивается и становится соизмеримо с тепловой энергией  КвТ, где Кв – постоянная Больцмана, Т-абсолютная температура. Если число атомов в изолированной частице равно N, то расстояние δ между энергетическими уровнями электронов будет равно δ=EF/N,

где EF – энергия Ферми. Отсюдо можно оценить размер частицы,

при котором проявляются квантовые размерные эффекты при комнатной температуре. Для наночастицы золота получается N=400 атомов , что соответствует диаметру наночастицы 2нм.Для других

металлов диаметр наночастиц, для которых начинает проявляться квантовый размерный эффект близок  к найденному для золота. Полученные данные подтверждаются на практике, во

многих наночастицах при вышеуказанных размерах проявляется

квантовый размерный эффект, что выражается в изменениях их свойств.Необходимо отметить, что квантовый размерный эфект

проявляется в полупроводниковых наночастицах при больших их

размерах , чем в метталлических. Это связано с большей длиной

волны электронов и дырок в полупроводниках, где она может достигать микрона, а в металлах всего 0.5 нм.

НАЖМИТЕ КНОПОЧКУ ВАМ НЕ ТЯЖЕЛО А МНЕ ПРИЯТНО

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Яндекс