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纳米材料与其构成单元的性质密切相关

2019-12-11来源:黑龙江时间网

现代科学技术的发展对材料性能提出越来越高的要求,21世纪是新材料特别是纳米材料迅速发展并广泛应用的时代,纳米材料已成为推动当代科学技术进步的重要支柱之一。

纳米材料与其构成单元的性质密切相关

纳米材料广义的定义为:在三维空间中至少有一维处于纳米尺度(纳米相材料)或由它们作为基本单元构成的结构材料(纳米结构材料),纳米材料的基本单元可分为三类:零维、一维和二维。零维指该材料在空间三个维度上尺寸均为纳米尺度,如纳米颗粒和原子团簇;一维指该材料在空间二个维度上尺寸均为纳米尺度,如纳米棒、纳米管和纳米纤维;二维指该材料只在空间一个维度上尺寸为纳米尺度,如纳米片、超薄膜、多层膜以及超晶格等。

纳米材料与其构成单元的性质密切相关

纳米材料与其构成单元的性质密切相关,而这些介于宏观和微观原子、分子尺度之间的纳米体系作为一类新的物质层次,出现了许多独特的性质和新的规律,如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等。而利用这些效应产生的新功能特性,设计下一代纳米结构器件是纳米功能材料研究的重要发展趋势。

纳米材料与其构成单元的性质密切相关

纳米器件也成为功能纳米材料发展的推动力,在电子、军工、信息、光学、化工、生物和医药等领域都具有广阔的应用前景。通过对材料进行纳米尺度上的构筑及组装的微观控制,最终可实现对纳米材料多方面宏观性能的设计,使材料磁性、光电性、延展性、选择吸附性、催化活性等物理、化学性能取得突破性提高。

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