26. Кванттық сымдар және нүктелерді сипаттаңыз

Үлгінің өлшемін ірі (макроскопиялық) мәннен, мысалы, метр немесе сантиметрден өте кіші мәнге дейін бірқалыпты кішірейтсе, олардың қасиеттері бастапқыда өзгермейді, 100 нанометрден кіші өлшемдерде қасиеттері қатты өзгеріске ұшырайды. Егер үлгінің өлшемі бір өлшеу бағытында нанометрлі масштабта, ал қалған екі бағытта ірі болса, онда алынған құрылым кванттық шұңқыр деп аталады. Ал екі өлшеу бағыты бойынша нанометрлі үшіншісі ірі болса, мұндай нысанды кванттық сым деп атайды. Өлшемдері үш өлшеу бағыты бойынша нанометрлі диапазонда болатын, өлшемдерді кішірейтудің ең шекті жағдайы кванттық нүктелер деп аталады. Ультракіші масштабта заттың кванттық-механикалық табиғаты өзгеріске ұшырайтындығына байланысты бұл үш типті құрылымдарға «кванттық» теңеуі жалғанады. 1-суретте тікбұрышты геометрия үшін өлшемдердің кішіреюі бейнеленген. 2-суретте дәл осы үдеріс қисық сызықты геометрия үшін көрсетілген.

27.Өлшемдік әсердің нм-дың электрондық құрылымына әсерін түсіндіріңіз

Дисперстік бөлшектердің өлшемдері бойынша жіктелуі. Дисперстік бөлшектердің жіктелуі дисперсті жүйелердің жіктелуіне ұқсас.

Ең кішкентай бөлшектер - нанобөлшектер. Нанобөлшектердің құрамына бірнеше жүз атомдар кіріп, олардың ішкі құрылысы күрделі болып келеді. Нанобөлшектердің ерекшелігі – кішкентай өлшемдірінің салдарынан олардың көлемдік және беттік қасиеттерінің арасында айырмашылық жоқ. Танымал нанобөлшектерге көміртек атомдарынан тұратын тармақталған құрылымдар – фуллерендер жатады. Ультрадисперстік бөлшектердің (нанобөлшектердің) негізгі ерекшелігі – олардың қасиеттерінің бөлшектер өлшемдеріне тәуелділігі, яғни өлшемдік (масштабтық) эффектілер.

Өлшемдері кіші болғандықтан жоғары дисперстік бөлшектер броундық қозғалысқа бейім. Дөрекі дисперстік бөлшектер жылдам шөгіп, не қалқып шығады. Соның нәтижесінде жүйе екі фазаға бөлінеді де, дисперстік жүйе жойылады.

Дисперстік бөлшектердің түріне байланысты жіктелуі. Дисперстік бөлшекте алуан түрлі болады. Дисперстік бөлшектердің және олар түзетін дисперстік жүйелердің қасиеттері бөлшектердің өлшемдерінің: ұзындығы (l), ені (h) және қалыңдығы (d), - арасындағы қатынастарға байланысты. Осы көрсеткіш бойынша бөлшектерді үш топқа бөледі.

Көлемдік (үш өлшемді) бөлшектер: үш өлшемі де бір біріне жақын және дисперстілік (1нм-10мкм) аралығында жатыр.

Беттік (екі өлшемді) бөлшектер: дисперстілік аралығында тек бір өлшем (қалыңдық) жатады, ал қалған екі өлшем (ұзындығы мен ені) едәуір үлкен және макроскопиялық өлшемдерде болуы мүмкін.

Сызықты (бір өлшемді) бөлшектер: өте жіңішке жіптер, талшықтар; дисперстік өлшемдерге көлденең қимасы жатады.

Дисперстік бөлшектердің құрылымы бойынша жіктелуі. Құрылымына қарай дисперстік бөлшектерді фазалық және псевдофазалық деп жіктейді.

Фазалық бөлшектер. Мұндай бөлшектер заттың макроскопиялық фазасының кіші көлемі болып табылады. Олар үш агрегаттық күйде бола алады: қатты бөлшектер күйінде (микрокристалдар), ұсақ сұйық тамшылар не жұқа қабыршықтар, газды көпіршіктер.

Псевдофазалық (коллоидтық) бөлшектер. Дисперстік бөлшектердің үлкен тобының құрылымы күрделі болып келеді және оны еш бір агрегаттық күйге жатқызуға болмайды. Мұндай ерекше құрылымы бар дисперстік бөлшектерді псевдофазалық, не коллоидтық деп атайды.

Псевдофазалық бөлшектердің айқын мысалы ретінде мицеллаларды - бетті-активтік заттардың көптеген молекулаларынан тұратын агрегаттарды алуға болады. Псевдофазалық бөлшектердің басқа маңызды тобы – нанобөлшектердің агрегаттары.