纳米粒子的特性

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纳米微粒的物理特性

纳米微粒的物理特性


(2)原因

颗粒小; 表面能高、比表面原子数多; 表面原子近邻配位不全,活性大; 体积远小于大块材料; 纳米粒子熔化时所需增加的内能小得 多,纳米微粒熔点急剧下降。
2、开始烧结温度降低


(1)烧结温度:所谓烧结温度是指在低于熔点的温度 下使粉末互相结合成块,密度接近常规材料的最低加 热温度。 (2)原因:纳米微粒尺寸小,表面能高,压制成块材 后的界面具有高能量,在烧结中高的界面能成为原子 运动的驱动力,有利于界面中的孔洞收缩,空位团的 湮没,因此,在较低的温度下烧结就能达到致密化的 目的,即烧结温度降低。

2.蓝移现象 与大块材料相比,纳米微粒的吸收带普遍存在 “蓝移”现象,即吸收带移向短波方向。 例: 纳米SiC颗粒:峰值红外吸收频率是814cm-1 大块SiC固体:峰值红外吸收频率是794cm-l。 纳米氮化硅颗粒:峰值红外吸收频率是 949cm-l 大块Si3N4固体:峰值红外吸收频率是935cm-l


激子:在光跃迁过程中,被激发到导带中的电子和在 价带中的空穴由于库仑相互作用,将形成一个束缚 态,称为激子。 分类:通常可分为万尼尔(Wannier)激子和弗伦 克尔(Frenkel)激子。 万尼尔激子:电子和空穴分布在较大的空间范围,库 仑束缚较弱,电子“感受”到的是平均晶格势与空穴的 库仑静电势,这种激子主要是在半导体中; 弗伦克尔激子:电子和空穴束缚在体元胞范围内,库 仑作用较强,这种激子主要是在绝缘体中。



隐身:就是把自己隐蔽起来,让别人看不见、测不到。 隐型飞机就是让雷达探测不到,它是在机身表面涂 上红外与微波吸收纳米材料来实现的,因为雷达是通 过发射电磁波再接收由飞机反射回来的电磁波来探测 飞机的。 例:1991年海湾战争中,美国F117A型飞机的隐身 材料就是含有多种纳米粒子对不同的电磁波有强烈的 吸收能力。在42天战斗中,执行任务的的飞机1270架 次,摧毁了伊拉克95%的军事设施而美国战机无一受 损。 科索沃战争中B2隐形轰炸机轰炸我南联盟大使馆

纳米粒子的力学特性与运动行为

纳米粒子的力学特性与运动行为

纳米粒子的力学特性与运动行为随着科学技术的不断发展,纳米科技成为了当今世界的热门话题之一。

纳米粒子作为纳米科技的基本单位,其力学特性与运动行为备受关注。

本文将探讨纳米粒子的力学特性以及其在运动中的行为。

首先,纳米粒子的力学特性是其物理性质的基础。

由于尺寸的缩小,纳米粒子的表面积相对于体积而言变得非常大,这导致了其特殊的力学特性。

例如,纳米粒子的表面能相对较高,因此具有较强的表面张力。

这种表面张力的增强使得纳米粒子在液体中的运动行为与宏观物体有所不同。

其次,纳米粒子的运动行为受到多种因素的影响。

其中一个重要的因素是热力学效应。

根据布朗运动理论,纳米粒子在液体中会受到分子的碰撞而发生随机运动。

这种随机运动被称为布朗运动,其速度与粒子的质量成反比。

因此,纳米粒子的质量越小,其布朗运动的速度越快。

此外,纳米粒子的运动行为还受到流体的黏性和浓度的影响。

在高黏性流体中,纳米粒子的运动会受到阻尼力的影响,导致其运动速度减慢。

而在低浓度的溶液中,纳米粒子之间的相互作用较小,因此其运动更为自由。

纳米粒子的力学特性和运动行为对于纳米科技的应用具有重要意义。

例如,在纳米颗粒药物输送系统中,纳米粒子的力学特性可以用于控制药物的释放速率。

通过调节纳米粒子的表面性质和形状,可以实现药物的缓释和靶向输送,提高药物的疗效和减少副作用。

此外,纳米粒子的运动行为也对纳米材料的制备和加工技术有着重要影响。

例如,在纳米颗粒的制备过程中,控制纳米粒子的运动行为可以实现粒径的精确控制。

通过调节溶液中的温度、浓度和pH值等参数,可以控制纳米粒子的布朗运动速度,从而实现纳米颗粒的尺寸调控。

总之,纳米粒子的力学特性与运动行为是纳米科技研究的重要内容。

了解纳米粒子的力学特性和运动行为,有助于我们更好地理解纳米材料的性质和行为规律,为纳米科技的发展和应用提供理论基础和技术支持。

随着科学技术的不断进步,相信纳米粒子的力学特性与运动行为将会有更多的新发现和应用。

纳米颗粒的物理特性介绍

纳米颗粒的物理特性介绍
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磁学性能
矫顽力
纳米微粒尺寸高于超顺磁临界尺寸时通常 出现高的矫顽力Hc。对于纳米微粒具有高矫 顽力的起源有两种解释: (1)一致转动模式(2)球链反转磁化模式
一致转动磁化模式基本内容是:当粒
子尺寸小到某一尺寸时.每个粒子就是一个单 磁畴,例如Fe和Fe3O4单磁畴的临界尺寸分别 为12nm和40nm。
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光学性能
宽频带强吸收
大块金属具有不同颜色的光泽,表明它们对可 见光范围各种颜色(波长)的反射和吸收能力不同, 而当尺寸减小到纳米级时各种金属纳米微粒几乎都 呈黑色,它们对可见光的反射率极低,例如铂金纳 米粒子的反射率为l%,金纳米粒子的反射率小于10 %。这种对可见光低反射率,强吸收率导致粒子变 黑。
22
光学性能
决定了材料的吸收系数,粒径越小, |U(0)|2越大, f微晶 /V也越大,则激子带的吸 收系数随粒径下降而增加,即出现激子增 强吸收并蓝移,这就称作量子限域效应。 纳米半导体微粒增强的量子限域效应使它 的光学性能不同于常规半导体。
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光学性能
纳米微粒的发光
当纳米微粒的尺寸小到一定值时,可在一定波 长的光激发下发光。但对于发光原因的解释不尽统 一,且依据不同物质有所不同。如: • 硅纳米微粒发光,Tabagi 认为是载流子的量子限 域效应引起的;Brus则认为是硅粒径小到某一程度 时,结构的平移对称性消失,导致发光。 • 掺Cd SexS1-x纳米微粒玻璃在530nm波长光的激发 下会发射荧光,是因为半导体具有窄的直接跃迁的 带隙,在光激发下电子容易跃迁引起发光。
对纳米微粒吸收带“蓝移”的解释有几种说 法,归纳起来有两个方面:
一是量子尺寸效应,由于颗粒尺寸下降能隙 变宽,这就导致光吸收带移向短波方向。Ball等 对这种蓝移现象给出了普适性的解释:已被电 子占据分子轨道能级与未被占据分子轨道能级 之间的宽度(能隙)随颗粒直径减小而增大,这 是产生蓝移的根本原因。这种解释对半导体和 绝缘体都适用。

下转换纳米粒子定义 -回复

下转换纳米粒子定义 -回复

下转换纳米粒子定义-回复1.引言(100-200字)纳米粒子是指具有纳米级尺寸的微小颗粒,通常指的是纳米级别的固体颗粒。

由于其小尺寸特性以及特殊的物理和化学性质,纳米粒子在各个领域都具有广泛的应用潜力,如能源储存、生物医学、环境治理等。

本文将深入探讨纳米粒子的下转换效应及其应用。

2.纳米粒子的定义及特性(300-500字)纳米粒子是一种纳米级别的颗粒,其尺寸通常在1-100纳米之间。

与宏观物质相比,纳米粒子的尺寸更小,因此其表面积比相对较大,具有较高的比表面积。

这使得纳米粒子拥有特殊的物理和化学性质。

纳米粒子的性质随其尺寸和形状的变化而变化,并且可以通过控制其制备条件来调控其形貌和尺寸。

纳米粒子常见的制备方法包括溶剂热法、溶胶凝胶法、气相法等。

3.纳米材料的下转换效应(500-800字)下转换是指材料在受激激发后从高能级向低能级发射辐射。

纳米粒子由于其小尺寸和巨大的比表面积,常常显示出显著的下转换效应。

这是由于纳米粒子表面处于一个高能级状态,而内部处于一个低能级状态,导致激发能量容易向表面迁移。

当纳米粒子受到外部光照或能量输入时,部分能量将被吸收并转化为激发态能量,然后通过下转换的过程将能量从高能级向低能级传递,并发射出辐射。

这种下转换效应可以用于光、热能的转换和储存等。

4.纳米粒子的下转换材料与机制(500-800字)纳米粒子常用的下转换材料包括金属、半导体和稀土离子等。

金属纳米粒子具有独特的光电性能和表面等离子体共振效应,可以吸收和发射特定波长的光辐射。

半导体纳米粒子往往通过量子大小效应而具有调控的光学特性,在受到光照后产生上转换和下转换的效果。

稀土离子纳米粒子由于其特殊的能级结构,能够显示出显著的下转换效应。

纳米粒子下转换的机制包括电子跃迁、多光子过程和表面等离子共振等。

5.纳米粒子下转换在生物医学应用中的应用(300-500字)纳米粒子的下转换效应被广泛应用于生物医学领域。

例如,在生物成像方面,利用纳米粒子的下转换效应可以实现高分辨率、高对比度的细胞和组织成像。

纳米技术中的纳米粒子

纳米技术中的纳米粒子

纳米技术中的纳米粒子纳米技术是一种跨学科的技术,可应用于医学、材料科学、计算机科学、能源等领域。

纳米粒子作为纳米技术的重要组成部分,具有其独特的优势和应用。

一、纳米粒子的定义和性质纳米粒子是一种直径在1到100纳米之间的粒子,其直径小于一百分之一的毫米。

纳米粒子比其它大分子更易溶解和稳定,具有高比表面积和特殊的物理和化学性质。

与大颗粒相比,纳米粒子具有更高的反应速率、更高的催化活性和更强的光学特性,因此具有非常广泛的应用前景。

二、纳米粒子的制备方法纳米粒子的制备方法包括物理法、化学法和生物法三种。

物理法主要通过高能球磨、蒸发凝结、溅射和激光等方法制备纳米材料;化学法主要通过共沉淀、溶胶-凝胶、沉淀、还原等方法制备纳米材料;生物法则利用生物学原理获得纳米材料。

三、纳米粒子的应用1. 医学应用纳米粒子可以用于制备新型的药物递送系统,用于传递药物以达到更好的治疗效果。

同时,纳米粒子还可以应用于基因治疗、细胞成像、生物传感等方面。

2. 环境治理纳米粒子可以用于污染物的检测和净化,也可以用于修复环境污染。

比如,利用TiO2 纳米粒子可以提高污水的净化速度,利用Fe3O4 纳米粒子可以去除水中的重金属等有害物质。

3. 材料科学纳米粒子可以用于改善材料的性能,制备出更为优越的材料。

比如纳米金属材料具有良好的导电特性和光学特性,能够用于制作太阳能电池和化学传感器等领域。

4. 能源纳米粒子可以用于提高电池和储能器的性能,同时也可以用于制备高性能的光电转换材料。

在可再生能源方面,利用纳米粒子可以有效的提高太阳能电池的转化效率。

四、纳米粒子的安全性纳米粒子的安全性一直是人们关注的一个问题。

作为一种新型材料,目前对纳米粒子的毒性研究还没有太多的数据支持,但是近年来对其安全性的研究和探索已经逐渐开展,需要进一步深入的研究。

五、结语纳米粒子作为一种重要的纳米技术应用材料,具有许多优势和应用前景。

随着纳米技术的深入研究和应用,我们相信纳米粒子一定会在更多领域发挥其重要的作用。

纳米材料与技术-纳米微粒的基本特性

纳米材料与技术-纳米微粒的基本特性

第三章纳米微粒的基本特性一、纳米微粒的结构二、纳米微粒的基本特性热学、磁学、光学、动力学、表面活性、光催化性能一、纳米微粒的结构纳米态:物质的第?态!区别于固、液、气态,也区别于“等离子体态”(物质第四态)、地球内部的超高温、超高压态(物质第五态),与“超导态”、“超流态”也不同。

纳米态的物质一般是球形的。

物质在球形的时候,在等体积的条件下,它的界面最小、能量最低、自组织性最强、对称性也最高,有着很好的强关联性。

超微颗粒的表面与大块物体的表面是十分不同的,若用高倍率电子显微镜对金超微颗粒(直径为2nm)进行电视摄像,实时观察发现这些颗粒没有固定的形态,随着时间的变化会自动形成各种形状(如立方八面体、十面体、二十面体等),它既不同于一般固体,又不同于液体,是一种准固体。

在电子显微镜的电子束照射下,表面原子仿佛进入了“沸腾”状态。

尺寸大于10纳米后才看不到这种颗粒结构的不稳定性,这时微颗粒具有稳定的结构状态。

纳米微粒一般为球形或类球形,可能还具有其他各种形状(与制备方法有关)。

纳米微粒的结构一般与大颗粒的相同,内部的原子排列比较整齐,但有时也会出现很大的差别:高表面能引起表层(甚至内部)晶格畸变。

二、纳米微粒的基本特性1. 纳米微粒的热学性质固态物质在其形态为大尺寸时,其熔点是固定的;超细微化后发现其熔点将显著降低,当颗粒小于10纳米量级时尤为显著。

➢大块Pb的熔点为600K,而20nm的的球形Pb微粒熔点降低288K。

➢ Ag的熔点:常规粗晶粒为960︒C;纳米Ag粉为100︒C ➢ Cu的熔点:粗晶粒为1053︒C;粒度40nm时为750︒C纳米微粒的熔点降低:由于颗粒小,纳米微粒的表面能高、比表面原子数多,这些表面原子近邻配位不全、活性大,因此纳米粒子熔化时所需增加的内能比块体材料小得多,使纳米微粒的熔点急剧下降。

✍应用:降低烧结温度。

纳米微粒尺寸小,表面能高,压制成块材后的界面具有高能量,在烧结中高的界面能成为原子运动的驱动力,有利于界面中的孔洞收缩,空位团的湮没,因此,在较低的温度下烧结就能达到致密化的目的,即烧结温度降低。

纳米颗粒的物理特性介绍

纳米颗粒的物理特性介绍
第三章 纳米微粒的 物理特性
1
纳米微粒一般为球形或类球形,除了球形 外,纳米微粒还具有各种其他形状,这些 形状的出现与制备方法密切相关。
例如: • 由气相蒸发法合成的铬微粒,当铬粒子尺寸 小于 20nm时,非球形,并形成链条状连结在— 起。-Cr粒子的二维形态为正方形或矩形 ; • 镁的纳米微粒呈六角条状或六角等轴形。 • Kimoto 和Nishida观察到银的纳米微粒具有五 边形10面体形状。
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表面活性及敏感特性
随纳米微粒粒径减小,比表面积增大,表面原子 数增多及表面原子配位不饱和性,导致大量的悬键 和不饱和键等,这就使得纳米微粒具有高的表面活 性。用金属纳米微粒作催化剂时要求它具有高的表 面活性,同时还要求提高反应的选择性。金属纳米 微粒粒径小于5nm时,使催化活性和反应的选择性 呈特异性行为。
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光学性能
决定了材料的吸收系数,粒径越小, |U(0)|2越大, f微晶 /V也越大,则激子带的吸 收系数随粒径下降而增加,即出现激子增 强吸收并蓝移,这就称作量子限域效应。 纳米半导体微粒增强的量子限域效应使它 的光学性能不同于常规半导体。
23
光学性能
纳米微粒的发光
当纳米微粒的尺寸小到一定值时,可在一定波 长的光激发下发光。但对于发光原因的解释不尽统 一,且依据不同物质有所不同。如: • 硅纳米微粒发光,Tabagi 认为是载流子的量子限 域效应引起的;Brus则认为是硅粒径小到某一程度 时,结构的平移对称性消失,导致发光。 • 掺Cd SexS1-x纳米微粒玻璃在530nm波长光的激发 下会发射荧光,是因为半导体具有窄的直接跃迁的 带隙,在光激发下电子容易跃迁引起发光。
• 纳米微粒颗粒小;
• 表面能高、比表面原子数多; • 表面原子近邻配不全,活性大; • 体积远小于大块材料; • 纳米粒子熔化时所需增加的内能 小。

纳米微粒的物理特性

纳米微粒的物理特性
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•TEOS + Cl3GeCH2CH2COOH → GeO2-SiO2 + H2 → Ge / SiO2 Temperature time Ge/Si Ge nanoparticles with various sizes
44
45
46
PL results from Ge clusters J. phys. Chem 2003, 107, 13319
例如:Pt纳米粒子的反射率为1%, Au纳米粒子的反射率小于10%。
23 这种对可见光低反射率,强吸收率导致粒子变黑。
b.红外吸收带的宽化
纳米氮化硅、SiC、及Al2O3粉对红外有一个宽 频带强吸收谱。 这是由于纳米粒子大的比表面导致了平均配位数 下降,不饱和键和悬键增多,与常规大块材料不 同,没有一个单一的,择优的键振动模,而存在 一个较宽的键振动模的分布,在红外光场作用下, 它们对红外吸收的频率也就存在一个较宽的分布, 这就导致了纳米粒子红外吸收带的宽化。
的蓝移因素和红移因素共同作用的结果。
如果蓝移的影响大于红移的影响,吸收
带蓝移。
反之红移。
33

随着粒径的减小,量子尺寸效应会导致 吸收带的蓝移 但是粒径减小的同时,颗粒内部的内应 力会增加。 内应力 p = 2γ/r
r为粒子半径,γ为表面张力
34
这种内应力的增加,会导致能带结构的变 化,电子波函数重叠加大,结果带隙、能 带间距变窄, 这就导致电子由低能级向高能级,即半导 体电子由价带到导带跃迁,引起的光吸收 带和吸收边也发生红移。 纳米NiO 中出现的光吸收带的红移时由于 粒径减小是红移因素大于蓝移因素所至。
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掺CdSexS1-x纳米微粒的波动在530nm波长光的激

生物医学中的纳米粒子治疗技术

生物医学中的纳米粒子治疗技术

生物医学中的纳米粒子治疗技术纳米粒子治疗技术是近年来发展非常迅速的生物医学领域的一种技术。

它能够利用纳米粒子的独特特性,将治疗药物溶解在纳米粒子中,再通过靶向技术把纳米粒子送到对应的病变部位,起到精准治疗的效果。

纳米粒子治疗技术已经在许多领域取得了一定的成功,并有望成为未来的治疗新方向。

1. 纳米粒子的特性纳米粒子比一般微粒子尺寸小,通常指直径小于1000纳米的颗粒。

由于其尺寸小,表面积大,所以纳米粒子在物理、化学、生物学等领域中具有独特的特性。

1.1 纳米粒子在生物体内的行为纳米粒子在生物体内可以穿过细胞膜,进入细胞内部,甚至可以穿过血脑屏障,进入大脑。

这使得纳米粒子成为一种很好的细胞内传递载体。

但有些研究表明,纳米粒子在体内的滞留时间可能比较长,且可能会引起一些副作用。

1.2 纳米粒子的化学活性纳米粒子的高表面积使得它们可以和周围的物质发生更加活跃的化学反应,产生一些新的物理性质,如更高的表面能、更高的热稳定性等。

这种属性有利于制造一些特殊的药物控释系统等生物医学应用。

2. 纳米粒子治疗技术的优势通过利用纳米粒子来载药,治疗药物可以更精准地送达到病变处,并可以在病变组织内保持更高的药物浓度,从而可以提高治疗效果。

此外,纳米粒子可以通过对表面分子的改变,来提高针对性并减少药物对健康组织的不良反应。

纳米粒子载药治疗还具有其他许多优点:如可以提高药物的生物利用度、增加药物的稳定性、延长药物半衰期等。

并且,随着纳米技术的不断成熟,针对生物医学领域的一系列创新纳米药物系统也在不断涌现,如可延迟释放纳米材料,多功能纳米粒子等等。

这些创新的技术都有望顺应生物医学领域的新诊疗和治疗需求。

3. 纳米粒子治疗技术在生物医学领域的应用目前,纳米粒子治疗技术在生物医学领域的应用涵盖了很多方面,包括但不限于肿瘤治疗、心脑血管疾病、神经科疾病等。

3.1 纳米粒子在肿瘤治疗中的应用肿瘤治疗是生物医学中纳米粒子技术的重要领域之一。

plga纳米粒特征

plga纳米粒特征

plga纳米粒特征
PLGA 纳米粒是一种由聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)制成的纳米级别的粒子。

以下是PLGA 纳米粒的一些特征:
1. 生物可降解性:PLGA 是一种可生物降解的聚合物,经过一定时间后可以在体内分解为无毒的乳酸和羟基乙酸。

这使得PLGA 纳米粒在药物传递和生物医学应用中具有优势。

2. 纳米尺寸:PLGA 纳米粒的尺寸通常在纳米级别,范围在几十到几百纳米之间。

这种小尺寸使得纳米粒能够更容易地渗透到细胞和组织中,提高了药物的输送效率。

3. 可调的药物释放特性:通过调整PLGA 的分子量、共聚物比例和纳米粒的制备方法,可以控制药物在纳米粒中的释放速率。

这使得可以实现药物的持续释放或脉冲释放,以满足不同的治疗需求。

4. 表面修饰:PLGA 纳米粒的表面可以进行修饰,例如引入靶向配体或功能性基团,以实现特定细胞或组织的靶向输送。

5. 良好的生物相容性:PLGA 已被广泛研究并在生物医学领域得到应用,其生物相容性较好,毒性较低。

6. 可负载多种药物:PLGA 纳米粒可以负载各种类型的药物,包括小分子药物、多肽、蛋白质和核酸等。

纳米粒子的分散性及分散稳定性课件

纳米粒子的分散性及分散稳定性课件

生物法
利用微生物或植物提取物 等生物资源制备纳米材料 ,具有环保、低成本等优 点。
纳米粒子的应用领域
能源领域
用于太阳能电池、燃料 电池、锂电池等,提高 能源利用效率和性能。
医学领域
用于药物输送、肿瘤诊 断与治疗、生物成像等 ,改善医疗效果和降低
副作用。
环境领域
用于水处理、空气净化 、土壤修复等,提高环
在塑料工业中的应用
总结词
改善塑料性能
详细描述
在塑料工业中,纳米粒子的分散性和分散稳定性对于改善塑料的性能至关重要。纳米粒子可以增强塑料的力学性 能,如强度、韧性和耐磨性,同时还可以提高塑料的阻隔性能和热稳定性。这使得塑料在汽车、航空航天、电子 和医疗器械等领域的应用更加广泛。
在医药领域的应用
总结词
实验原理
分散性是指纳米粒子在溶液中均匀分散的能力,而分散稳定性则是指纳米粒子 在长时间放置或受到外界干扰时保持分散状态的能力。实验原理涉及流体力学 、表面化学和胶体科学等领域的知识。
实验材料与实验步骤
实验材料:需要准备纳米粒子、分散 剂、溶剂、搅拌器、离心机等。
实验步骤
1. 将纳米粒子与适量的分散剂混合, 加入溶剂中,搅拌均匀。
纳米粒子分散稳定性的定义与评价标准
定义
纳米粒子分散稳定性是指纳米粒子在 分散介质中保持均匀分散的能力,即 在长时间内不发生聚集、沉淀或浮选 等现象。
评价标准
通常通过测量分散体系在不同时间点 的粒度分布、电位差、沉降速度、分 散指数等参数来评估纳米粒子的分散 稳定性。
影响纳米粒子分散稳定性的因素
粒子表面性质
特性
纳米粒子具有高比表面积、小尺 寸效应、量子效应和表面效应等 特点,使其在催化、能源、医学 等领域具有广泛的应用前景。

纳米微粒的特性

纳米微粒的特性

性液体是具有强磁性的液态纳米材料。它由强磁性材料微粉( Fe3O4 粉 、Fe-Co粉等)和一种液体(如水、油或脂等)再加上少量表面活性剂,在特定的工艺条件下制成稳定的胶体溶液。
图中,磁性液体受到外磁场的影响,在磁场力的作用下,磁性液体团聚在一起并随外磁场变化而运动。 如左图磁液爬坡 ,在倾斜的玻璃管内装有磁性液体。玻璃管底部装有一排 7个电磁铁,通过交替通断电,使线圈中磁场变化,控制磁性液体的运动。
界面活性剂的选用主要是让相应的磁性微粒能稳定地悬浮在载液中,这对制备滋液来说是至关重要的,它关系到磁液是否可以制成,其稳定性是否符合要求等.一般可供应用的界面活性剂见下表
单击此处添加大标题内容
d.磁性液体的主要应用 作防尘密封 利用磁性液体可以被磁控的特性,人们利用环状永磁体在 旋转轴密封部件产生一环状的磁场分布,从而可将磁性液体约 束在磁场之中而形成磁性液体的“O”形环,且没有磨损,可、 以做到长寿命的动态密封。这也是磁性液体较早、较广泛的应 用之一。此外,在电子计算机中为防止尘埃进入硬盘中损坏磁 头与磁盘,在转轴处也已普遍采用磁性液体的防尘密封。 在精密仪器的转动部分,如X射线衍射仪中的转靶部分的真 空、密封,大功率激光器件的转动部件,甚至机械人的活动部 件亦采用磁性液体密封法。此外,单晶炉提拉部位、真空加热 炉等有关部件的密封等,磁性液体是较为理想动态密封方式之 一。
3
假塑性流体
添加标题
4
胀流体
添加标题
5
塑性流体
添加标题
6
基本概念 流体:流体是由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构 成的,它的基本特征是没有一定的形状和具有流动性。流体都有一定的可压缩性,液体可压缩性很小,而气体的可压缩性较大。流体的流变形态分为牛顿流体和非牛顿流体。 牛顿流体:剪切应力τ与剪切速率 成正比的流体。 非牛顿流体:包括假塑性流体、塑性流体和胀流体。假塑性流体和塑性流体都属于剪切变稀的流体,但塑性流体具有屈服值。胀流体 属于剪切变稠的流体。 黏度η:是流体内部抵抗流动的阻力,用对流体的剪切应力 与剪切速率之比表示。

纳米颗粒的物理性质与应用

纳米颗粒的物理性质与应用

纳米颗粒的物理性质与应用纳米颗粒是指粒径在1到100纳米之间的微粒,具有许多优良的物理性质和应用潜力。

在纳米领域的发展背景下,人们对纳米颗粒的物理性质和应用开展了大量的探索和研究。

本文将就纳米颗粒的物理性质和应用这两个方面展开阐述。

纳米颗粒的物理性质纳米颗粒的物理性质是由其微观结构和组成决定的,其物理性质与其体积呈反比例关系。

当纳米颗粒的粒径变小时,晶体表面积相对于体积增大,其具有如下的物理性质:1.表面效应:表面积大幅增加导致了表面效应的显著增强,表面能和表面物种的吸附几率增加,这种表面效应可以体现在热力学稳定性,力学性能以及化学反应性等方面。

2.量子效应:当纳米颗粒小于其布拉格衍射极限时(该极限由晶胞尺寸决定),则其固有量子效应更加明显,对于纳米颗粒中的光子,其带电粒子的行为发生改变,化学反应速率也必然增加,因此对于荧光、磁性、光学、电学等性质也存在明显影响。

3.热力学性质:在纳米颗粒的热力学性质方面,由于表面边界对其能量和热力学性质的影响,导致纳米颗粒具有更高的表面能,故使其比同体积的材质具有更高的比表面能。

这种性质将离子通道和分子吸附提升到新的水平,引入了充分利用动力学的微纳流体学的可能性。

纳米颗粒的应用2.医药领域:在医药领域,纳米颗粒能被用作良好的微粒载体,可将药物封装在纳米颗粒中,因此就可以大大提高药物的生物利用度,降低药物毒性,强化药物效果和药物的稳定性。

3.电子领域:在电子领域,纳米颗粒的特殊物理性质使其成为探测器、传感器和信息存储设备的重要材料。

例如,纳米颗粒的荧光特性被用于生物传感和显微成像。

4.材料领域:在材料领域,纳米颗粒被用于合成纳米复合材料,如纳米结构材料、高分子纳米复合材料,材料的性质通过控制纳米颗粒的大小和形状等可调控结构性质的参数以及改变材料的组分来调控。

纳米颗粒的陆续应用领域还在不断扩大,各种新的应用和性能不断涌现。

因此,纳米颗粒具有非常广阔的发展前景,其应用前景也将会不断拓展。

纳米材料和纳米技术简介

纳米材料和纳米技术简介

五、纳米粒子图片
SnO2纳米棒的TEM 照片
SiO2的SEM照片
花状 ZnO 的TEM照片
TEM image of Fe3O4/SiO2 composite particles
1、家电 用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料,具有
抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用,可 用处作电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑料。
2、电子计算机和电子工业 阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电 脑”。
纳米材料包括纳米无机材料、纳米聚合物材料、纳米 金属材料、纳米半导体材料及纳米复合材料等。纳米材料 按照形态,可将其分四种纳米:颗粒型材料,纳米固体材 料,纳米膜材料,纳米磁性液体材料。
二、纳米粒子的性质
纳米粒子最大的特点是量子尺寸效应十分显著, 这使得纳米体系的光、热、电、磁等物理性质与常 规材料不同,出现许多新奇特性。
7、橡胶 橡胶是一种伸缩性优异的弹性体,但其综合性能
并不令人满意,生产橡胶制品过程中通常需在胶料 中加入炭黑来提高强度、耐磨性和抗老化性,但由 于炭黑的加入使得制品均为黑色,且档次不高。而 纳米到或米SiO超SiO2过后2作传,为统产补高品强档的剂橡强,胶度在制、普品耐通。磨橡性胶和中抗添老加化少性量等的均纳达 8、在涂料中的应用 因此例它如添:加纳到米涂S料iO中2具能有对极涂强料的形紫成外屏和蔽红作外用反,射从特而性, 达到抗紫外老化和热老化的目的,同时增加了涂料 的拥隔有热庞性 大。 的另 比外 表, 面纳积米,表SiO现2出还极具大有的三活维性网,状能结在构涂, 料干燥时形成网状结构,不仅增加了涂料的强度和 光洁度,而且还能保持涂料的颜色长期不变。
纳米材料和纳米技术简介
Nanomaterials and nanometer technology

纳米粒子的材料学特性

纳米粒子的材料学特性

纳米粒子的材料学特性纳米粒子是一种材料学中非常热门的研究领域。

与传统的宏观颗粒相比,纳米粒子的尺寸非常小,通常处于1-100纳米的范围内。

这种尺寸的缩小使得纳米粒子的材料学特性与传统材料有很大的区别。

本文将探讨纳米粒子的材料学特性。

一、尺寸效应纳米粒子的尺寸效应是与其尺寸相关的性质。

它是由于表面积与体积之比的变化而引起的。

随着尺寸的减小,表面积与体积之比增大,从而表面能量增大。

这使得纳米颗粒的化学、物理和光学性质发生了显著变化。

二、表面增强效应纳米粒子表面增强效应是其表面比体积更大导致的。

表面增强效应通常会导致纳米颗粒的光学、化学和催化性能的增强。

在光学应用中,表面增强效应可以用于放大拉曼光谱的强度。

在化学反应中,表面增强效应可以提高催化剂的效率。

三、量子效应当纳米粒子的尺寸减小到一定程度时,其能带结构发生了变化,导致量子效应的出现。

量子效应意味着由于纳米颗粒尺寸的缩小,电子的行为与传统宏观材料完全不同。

量子效应是纳米材料的独特特性之一,广泛应用于电子学领域。

四、热力学性质纳米颗粒的热力学性质也有所不同。

银纳米颗粒就是一个典型的例子。

在纳米尺寸下,银颗粒的熔点、沸点和凝固点都会下降。

熔点和沸点可以通过物理和化学方法改变,这对于材料加工和合成有重要意义。

五、磁学性质纳米粒子的磁学性质是由于电子自旋的量子化,导致了比常规宏观材料更高的磁性。

磁性是指由于相互作用而导致的物质的属性。

使用磁性纳米颗粒,可以制成磁性半导体和磁性存储材料,这对应用有重要作用。

六、电学性质纳米颗粒的导电性比其宏观同种材料更高,这是由于电子的行为受到尺寸限制的影响。

导电性的提高可以用于制造高清晰屏幕、高解析度传感器和高效LED。

总之,纳米粒子的材料学特性是与其尺寸相关的,通常表现为尺寸效应、表面增强效应、量子效应、热力学性质、磁学性质和电学性质上的变化。

随着对纳米颗粒的研究逐渐深入,其应用范围也会日益广泛。

纳米颗粒光学特性研究

纳米颗粒光学特性研究

纳米颗粒光学特性研究一、纳米颗粒的介绍纳米颗粒是指具有几何尺寸大约在1~100纳米范围内的粒子,由于其尺寸的极端小,在一些特定的情况下,纳米颗粒呈现出与宏观物体不同的物理和化学特性。

因此,研究纳米颗粒的光学特性对于深入了解物质本质和推动纳米技术的发展都具有重要的意义。

二、纳米颗粒的光学特性1. 光学吸收和散射特性纳米颗粒在光照射下会发生吸收和散射现象。

其中,散射现象由于纳米颗粒尺寸较小,散射光的波长比散射小物体的波长还要大,因此散射光的强度比吸收光大得多。

同时,纳米颗粒的边界会引起表面等离子体共振的出现,产生一系列有趣的光学现象。

2. 偏振特性纳米颗粒表面的形貌和材料决定了光在其表面上的偏振特性,从而影响了其散射和吸收光的方向。

由于纳米颗粒表面具有大量的缺陷和结构不规则性,因此其偏振特性很难预测,需要进行更深入的研究和探索。

3. 发光特性纳米颗粒在一些特殊的材料和结构下,会展现出不同的发光特性。

例如,金属纳米颗粒在一定波长范围内呈现出明显的消光现象,而在其他波长下可能表现出发射光的特性。

三、纳米颗粒在光学应用中的研究1. 生物医学领域近年来,由于纳米颗粒具有高等离子体共振效应和较大的比表面积,因此在生物医学领域的生物成像、药物传输和免疫检测等方面得到了广泛的应用。

2. 光电子学领域通过控制纳米颗粒的形貌、大小和材料,可以调整其光学特性。

例如,利用纳米颗粒的散射和吸收作用可以增强太阳能电池的光吸收效率,大大提高太阳能电池的转换效率。

3. 光学传感器领域利用纳米颗粒的捕捉和透明度特性,可以制造出高灵敏度的光学传感器。

例如,利用金纳米颗粒的表面等离子体共振现象,可以制造出高灵敏度的红外传感器。

四、结论纳米颗粒的光学特性具有重要的理论价值和实际应用价值。

未来的研究应该注重控制纳米颗粒的结构和形貌,充分发挥其在光学和生物医学领域的作用,推动纳米技术的发展。

纳米粒子与纳米结构的物理特性

纳米粒子与纳米结构的物理特性

纳米粒子与纳米结构的物理特性随着科学技术的不断发展,纳米技术成为了一个热门的领域。

纳米粒子与纳米结构的物理特性被广泛研究和应用,对材料科学、生物医学和能源领域带来了革命性的变化。

一、纳米粒子的物理特性纳米粒子是在纳米尺度下的微观粒子,其尺寸通常在1到100纳米之间。

与常规材料相比,纳米粒子的物理特性有很大差异。

首先,由于其小尺寸,纳米粒子具有更大的表面积。

这使得纳米粒子在催化、吸附和传感等领域更加活跃。

其次,纳米粒子的量子效应也是其独特之处。

当纳米粒子的尺寸接近波长的一半时,电子的波动性变得明显,从而导致量子效应的出现。

这使得纳米粒子在光电器件、量子计算和光触媒等方面有着广泛的应用。

二、纳米结构的物理特性纳米结构是由纳米材料组成的材料体系。

与传统的均匀材料相比,纳米结构具有多种独特的物理性质。

首先,纳米结构的尺寸效应使得其材料的物理性质与块材料不同。

例如,纳米线的电导率、磁性和力学性质与其直径和长度相关。

这种尺寸效应可以通过控制和调控纳米结构的尺寸和形貌来实现。

其次,纳米结构的界面效应也是其独特之处。

由于纳米结构的特殊形状和界面能量,不同纳米晶体之间形成的界面对物理性质的影响变得非常重要。

例如,在纳米复合材料中,界面能够带来新的电子传输路径和催化活性,从而改变材料的性质。

三、纳米粒子与纳米结构的应用纳米粒子和纳米结构的独特物理特性使其在多个领域得到了广泛应用。

在材料科学领域,纳米材料的开发可以改善材料的性能和功能。

例如,通过纳米粒子的引入和调控,可以增强材料的力学性能、传热性能和光学性能。

此外,纳米材料还可以用于制备高性能的催化剂、传感器和储能材料等。

在生物医学领域,纳米粒子和纳米结构的应用具有巨大的潜力。

纳米材料可以帮助进一步理解生物分子和细胞的功能和行为。

例如,纳米粒子可以用作药物传递的载体,将药物准确送达到病变组织,从而提高治疗效果。

此外,纳米材料还可以在生物成像和诊断方面发挥重要作用,例如通过纳米探针实现对肿瘤的早期检测。

纳米粒子的物理性质与应用

纳米粒子的物理性质与应用

纳米粒子的物理性质与应用随着科学技术的不断发展,纳米科技逐渐成为当前的热点之一。

纳米粒子作为纳米科技的重要组成部分,在各个领域发挥着越来越重要的作用。

本文将对纳米粒子的物理性质及其应用进行探讨。

一、纳米粒子的物理性质纳米粒子是普通物质的一种新形态,其尺寸一般在1~100纳米左右。

由于其体积小、表面大,纳米粒子具有独特的物理、化学和生物学性质,与普通物质存在着重要的差异。

首先,纳米粒子具有量子效应。

当粒子尺寸小到纳米级别时,其表面原子和分子的比例显著增加,而量子效应则被激发出来。

纳米粒子的这种量子效应,会导致其光学、电学、磁学等性质发生明显变化。

其次,纳米粒子具有吸附性。

由于其表面积大,纳米粒子可以吸附大量气体、溶液或其他物质,从而发生各种化学反应。

这种吸附性是纳米粒子在催化、分析、医学等领域得以应用的重要基础。

再次,纳米粒子具有热力学性质的改变。

相比普通物质,纳米粒子表面原子的数目相对较多,表面的热力学性质会发生重大改变。

这种热力学性质的改变,使得纳米粒子在材料学、电子学等多个领域中得到了广泛应用。

最后,纳米粒子还具有高比表面积和“宏观-微观”过渡性质等特点。

这些特点使得纳米粒子在化学、药学、环保等领域都有着众多应用。

二、纳米粒子的应用1. 材料学领域纳米粒子有着优异的物理、化学和生物特性,在材料学领域得到广泛应用。

它可用来制造纳米复合材料、纳米光电材料、纳米生物材料等。

此外,纳米粒子也可用于纳米电子技术、纳米机器人技术、纳米漆等领域。

2. 医学领域纳米粒子在医学领域的应用都涉及到纳米药物,纳米检测和纳米诊断等。

纳米粒子作为一种药物传递系统,可以有效地提高药物的生物利用度,减少药物在人体中的副作用。

此外,纳米粒子在肿瘤治疗、药物剂量控制、纳米影像诊断等方面也具有很大的潜力。

3. 环保领域纳米粒子在环保领域的应用主要涉及到纳米催化和纳米填料。

纳米粒子作为催化剂,能够加速化学反应,提高化学反应效率,使得废弃物分解和清洁能源产生更加有效。

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美国F117隐形轰炸机
美国B2隐形轰炸机
4.力学性能
• 纳米材料由大量的小原子团簇或晶粒组成,晶粒之间的 界面在决定和控制材料性能方面起至关重要的作用。
• 如纯金属原子容易在金属晶体结构中通过位错这种缺 陷运动,故易于成形;而当金属由纳米晶粒组成时,晶界阻 碍位错运动,且小的晶粒尺寸使位错形成困难,需要更大 的力使材料变形,因而纳米金属的强度和硬度大幅度提 高。
• 20世纪80年代以来,人们用纳米SiO2和纳米TiO2微 粒制成了多层干涉膜,总厚度为微米级,衬在有灯 丝的灯泡罩的内壁,结果不但透光率好,而且有很 强的红外线反射能力。有人估计这种灯泡亮度与传 统的卤素灯相同时,可节省约15%的电.
优异的光吸收材料

纳米微粒的量子尺寸效应等使它对某种波长的光吸收
• 大块Pb的熔点为600K,而20nm球形Pb微粒 熔点降低为288K;
• 纳米Ag微粒在低于373K时开始熔化,常规 Ag的熔点为1173K左右。
• 这一特点使低温下将纳米金属烧结成合 金产品成为现实,且为不溶解的金属冶 炼成合金创造了条件。
纳米金属铜的超延展性
•纳米ZrO2的烧结温度比微米级ZrO2的烧结温度降低了400℃
例如,纳米银细粒径 和构成粒子的晶粒直 径分别减小至等于或 小于18nm和11nm时, 室温以下的电阻随温 度上升呈线性下降, 即电阻温度系数a由正 变负。
介电特性
• 介电特性是材料的基本物性, 电介质材料中介电 常数和介电耗损是最重要的物理特性.
• 常规材料的极化都与结构的有序相联系,而纳米 材料在结构上与常规粗晶材料存在很大的差 别.它的介电行为(介电常数、介电损耗)有自 己的特点。主要表现在介电常数和介电损耗与颗 粒尺寸有很强的依赖关系。电场频率对介电行为 有极强的影响。
第四节 纳米粒子的特性.
1.热学性质
• 与粗晶材料相比,纳米材料比热较大 。 • 纳米材料的热膨胀数,近乎是单晶的2倍
• 纳米微粒的熔点、开始烧结温度和晶化温 度均比常规粉体低得多。
• 例如,平均粒径为40nm的纳米铜粒子的熔 点由l 053℃降到750℃,降低了300℃左右;
• 块状的金的熔点l 064℃,当颗粒尺度减到 10nm时,则降低为1037℃,降低了27℃, 2nm时变为327℃;
• 美国政府大幅度追加纳米科技研究经费,其原 因之一是磁电于器件巨大的市场与高科技所带 来的高利润,其中巨磁电阻效应高密度读出磁 头的市场估计为10亿美元,目前己进入大规模 的工业生产,磁随机存储器的市场估计为1千 亿美元。磁电子传感器件的应用市场亦十分宽 广
纳米磁极
6极
8极
4极
磁性液体
• 纳米粒子粒径小于临界半径(一般为5~10nm) 时变得有超顺磁性,如把此强磁性纳米粒子包裹一 层表面活性剂后均匀地分散到溶液中,可制得一类 新型液态胶状磁流体材料--磁性液体。
带有蓝移现象。纳米微粒粉体对各种波长光的吸收带有宽
化现象。纳米微粒的紫外吸收材料就是利用这两个特性。
通常的纳米微粒紫外吸收材料是将纳米微粒分散到树脂中
制成膜,这种膜对紫外有吸收能力依赖于纳米粒子的尺寸
和树脂中纳米粒子的掺加量和组分。目前,对紫外吸收好
的几种材料有:30~40nm的TiO2纳米粒子的树脂膜;
其它磁性材料
• 软磁材料的发展经历了晶态、非晶态、纳米微 晶态的历程。纳米做晶金属软磁材料具有十分 优异的性能,高磁导率,低损耗、高饱和磁化 强度,己应用于开关电源、变压器。传感器等, 可实现器件小型化、轻型化、高频化以及多功 能化,近年来发展十分迅速。
• 磁电子纳米结构器件是20世纪末最具有影响力 的重大成果。除巨磁电阻效应读出磁头、 MRAM、磁传感器外,全金属晶体管等新型器 件的研究正方兴未艾。磁电子学已成为一门颇 受青睐的新学科。
(2).矫顽力 纳米粒子尺寸高于超顺磁临界尺寸时通常呈现高的矫顽力 每个的转变温度) 居里温度Tc与交换积分J成正比,并与原子构形和间距有
关纳米粒子的Tc比固体相应的低。 纳米粒子中原子间距随着颗粒尺寸减少而减小。原子间距
小将会导致J的减小,因而Tc下降。 5nm Ni:点阵参数缩小2.4%
• 矫顽力显著增长。
• 粗晶状态下为铁磁性的材料,当粒径小于 某一临界值时可以转变为超顺磁状态。
• 鸽子、蝴蝶、蜜蜂等生物体中存在超微磁 性颗粒,小尺寸超微粒子的磁性比大块材 料强许多倍,20nm的纯铁粒子的矫顽力是 大块铁的l000倍
纳米多层中的巨磁电阻效应
• 1986年德国科学家Grunberg小组有一重要的发现,就 是在Fe/Cr/Fe三层膜中观察到两个铁层之间通过铬层 产生耦合。
2.磁学姓质
(1).超顺磁性
居里-外斯定律:= C
T Tc
超顺磁性:矫顽力H c
0,对于 H
kBT
1时:
磁化强度:M P

2 H ,为粒子磁距
3k BT
起源:在小尺寸下,当各向异性能减少到与热运动能可想
比拟时,磁化方向就不再固定在一个易磁化方向,易磁化
方向作无规律的变化,结果导致超顺磁性的出现。
• 1999年以GMR多层膜为磁头的硬盘驱动器(HDD) 进入市场,其存储密度达到11Gbits/in2,而1990年 仅为0.1Gbits/in2,10年中提高了100倍。
• 目前GMR的研究开发工作正方兴未艾,而将
上述隧道磁电阻(TMR)多层膜应用于新型随机存 储器 (MRAM)的研究又已经展开。
瓷碗”。
纳米陶瓷.swf
Hall—Petch(H—P)关系
• 当晶粒减小到纳米级时,材料的强度和硬 度随粒径的减小而增大,近似遵循经典的 Hall一Petch关系式。
• 强度
• 硬度
• 人的牙齿之所以有很高的强度,是因为 它是由磷酸钙等纳米材料构成的。
• 由于晶粒减小到纳米量级,使纳米材料 的强度和硬度比粗晶材料高4—5倍。
• 另外,纳米材料的GMR现象(磁场中材料电阻 减小)非常明显,磁场中组晶材料的电阻仅下 降1%一2%,而纳米材料电阻下降可达50%一 80%,为巨磁阻效应。可以做成超高密度存储 盘。
电导
电导是常规金属和合金材料一个重要的性 质.纳米材料的出现,人们对电导(电阻)的研究 又进入了一个新的层次.由于纳米构中庞大体积百 分数的界面使平移周期在一定范围内遭到严重的破 坏.颗粒尺寸愈小,电子平均自由程愈短,这种材 料偏移理想周期场就愈严重,这就带来了一系列的 问题:
(i)纳米金属和合金与常规材料金属与合金电 导(电阻)行为是否相同?
(ii)纳米材料电导(电阻)与温度的关系有什 么差别?
(iii)电子在纳米结构体系中的运动和散射有什 么新的特点?
纳米金属与合金的电阻
Gleiter等对纳米金属Cu,Pd,Fe块体的电 阻与温度关系,电阻温度系数与颗粒尺寸的关 系进行了系统的研究表明:随颗粒尺寸减小, 电阻温度系数下降,与常规粗晶基本相似.其 差别在于纳米材料的电阻高于常规材料,电阻 温度系数强烈依赖于晶粒尺寸.当颗粒小于某 一临界尺寸(电子平均自由程)时,电阻温度 系数可能由正变负。
3.光学性质
• (1)宽频带强吸收
• 而当尺寸减小到纳米级时,各种 金属纳米微粒几乎都呈黑色。
• 利用此特性可制作高效光热、光 电转换材料,可高效地将太阳能 转化为热电能。此还可作为红外 敏感元件、红外隐身材料等。
(2)蓝移和红移现象
• 与大块材料相比,纳米微粒的吸收带普遍存 在“蓝移”现象,即吸收带移向短波长方向。

在Fe/Cr/Fe系统中,相邻铁层间存在着耦合,
它随铬层厚度的增加而呈正负交替的振荡衰 减形
式。使得相邻铁层磁矩从彼此反平行取向到平行
取向交替变化。外磁场也可使多层膜中铁 磁层的
反平行磁化状态发生变化。当通以电流时,这种
磁化状态的变化就以电阻变化的形式反 映出来。
这就是GMR现象的物理机制。
• 以Cr中电子为中介的铁层间的耦合,随着Cr层厚度 增加而振荡衰减。其平均作用范围为1~3nm,这是 对Cr层厚度的一个限制。在金属中,特别是在磁性 金属中,电子平均自由程(10~20nm)和自旋扩散长 度(30~60nm)很短。这是对多层膜各个亚层厚度的 又一限制。
• 在一些情况下,可以观察到光吸收带相对粗 晶材料呈现“红移”现象,即吸收带移向长 波长。
• 此外,纳米固体有时会呈现一些比常规粗晶 强的,甚至新的光吸收带。
• 纳米材料光学性能研究的另一个方面为非线 性光学效应。
发光现象
• 纳米二氧化钛的光致发光现象
• 纳米激光通讯技术的应用
红外反射材料
• 高压钠灯以及各种用于拍照、摄影的碘弧灯都要求 强照明,但是电能的69%转化为红外线,这就表明 有相当多的电能转化为热能被消耗掉,仅有一少部 分转化为光能来照明。同时,灯管发热也会影响灯 具的寿命。如何提高发光效率,增加照明度一直是 亟待解决的关键问题,纳米微粒的诞生为解决这个 问题提供了一个新的途径。

基于上述原因,可以说GMR和TMR现象的研
究完全取决于纳米材料科学的进步。任何创新或
转化都以此为基础。但是,纳米尺度是如此之微小,
这给多层膜的制备和微结构表征带来了挑 战。
纳米磁性材料
• 磁性是物质的基本属性,磁性材料是古老而用 途十分广泛的功能材料,纳米磁性材料是20世 纪70年代后逐步产生、发展、壮大而成为最富 有生命力与宽广应用前景的新型磁性材料。
• 磁性液体最先用于宇航工业,后应用于民用工业, 这是十分典型的纳米颗粒的应用,它是由超顺磁 性的纳米微粒包覆了表面活性剂,然后弥散在基 液中而构成。目前美、英、日、俄等国都有磁性 液体公司,磁性液体广泛地应用于旋转密封,如 磁盘驱动器的防尘密封、高真空旋转密封等,以 及扬声器、阻尼器件、磁印刷等应用。
Fe2O3纳米微粒的聚酯树脂膜。前者对400nm波长以下的
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