Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Физ. св-ва наномат.doc
Скачиваний:
11
Добавлен:
22.08.2019
Размер:
2.71 Mб
Скачать

Значения электросопротивления, теплопроводности, термоэдс и добротности для образцов алюминия и нихрома различной зернистости

Характеристика

Алюминий

Нихром

L = 50 нм

L = 100 нм

Крупное зерно

L = 500 нм

Крупное зерно

ρ, мкОм*м

5,0

3,2

0,27

0,33

1

α, мкВ/К

-2,4

-2,3

-0,5

+5,0

+3,0

λ, Вт/(м*К)

0,5

0,8

236

0,1

12

z*106, К-1

23

2,1

0,004

7,5

0,75

Учет нарастающего влияния квантовых эффектов на проводи­мость нанообъектов особенно важен при разработке таких устройств, как нанодиоды, нанотранзисторы, нановыключатели и т.п. Длина проводов здесь может быть меньше длины свободного пробега, а диаметр их сечения - меньше де-бройлевской длины волны электрона. Проводящие свойства, поведение и стабильность ме­таллических и полупроводниковых нанопроволок, углеродных на-нотрубок и даже отдельных молекул сейчас всесторонне иссле­дуются.

Оптические свойства наночастиц и пленок уже давно в поле зрения исследователей. Например, развита теория отражения, поглощения и пропускания света металлическими пленками с учетом разных факторов (толщина пленок, угол падения света, отношение толщины пленки к длине волны света и др.). Однако конкретная экспериментальная информация применительно к консолидированным наноматериалам с определенным размером зерна не столь многочисленна и исчерпывается эпизодическими сведениями для оксидов алюминия, иттрия и церия. Так, спечен­ные образцы из нанокристаллического Y2O3 оказались прозрач­ными для видимого света, поскольку размеры наноттор были мень­ше длины световых волн. Обычный спеченный оксид иттрия явля­ется оптически непрозрачным.

Детально изучены оптические и люминесцентные характерис­тики полупроводниковых наночастиц. На рис. 2 были показаны спектры поглощения наночастиц селенида кадмия и зависимость энергии максимума полосы поглощения от радиуса наночастиц. Оптические свойства нанополупроводников характеризуются и так называемым голубым сдвигом при уменьшении размеров крис­таллитов, а также появлением люминесценции. Интенсивная люминесценция в видимой области спектра наблюдается в кластер­ном кремнии (нанопористом и нанокристалличсском), что свя­зывается либо с размерным квантованием электронов в класте­рах, либо с электронными переходами в образовавшихся много­численных поверхностных связях типа Si —Н и Si —О —Н.

Магнитные характеристики

Как известно, по магнитным свойствам вещества подразделя­ются на диамагнетики (например, Сu, Ag, Аu), парамагнетики (Pd, Ti, Zr), ферромагнетики (Fe, Ni, Co), антиферромагнетики (Cr, CuO, NiO) и ферримагнетики (Fe3O4, γ-Fe2O3). Отклик этих веществ на воздействие внешнего магнитного поля имеет много обшего с таковым для сегнетоэлектриков (например, ВаТЮ3) и сегнетопластиков (например, ZrO2) по отношению соответствен­но к электрическим и механическим полям. Кристаллические материалы, для которых характерно наличие гистерезисных явле­ний и мартенситных превращений, получили название ферроиков, общим признаком для которых является наличие доменов — об­ластей с максимальными значениями намагниченности (или ди­электрической проницаемости и упругости). Домены ферроиков имеют подвижные доменные стенки (границы), которые пред­ставляют собой плоскости двойникования. В табл. 4 схематично показано изменение характеристик различных ферроиков под вли­янием соответствующих полей с учетом дисперсности.

Таблица 4