粒径与能级间的关系 100 10月 d/nm 103 1010310 10 6/V.m-I 图粒径与能级间隔的关系， 16
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量子尺寸效应的两个定义 ●当热能、电场能或者磁场能比平均的能级间距还 小时，就会呈现一系列与宏观物体截然不同的反 常特性，称之为量子尺寸效应。 ●当金属粒子的尺寸下降到或小于某一值时（激子 玻尔半径)，其费米能级附近的电子能级则会由 准连续变为离散能级的现象和纳米半导体微粒存 在不连续的最高已占分子轨道和最低未占分子轨 道能级，能隙变宽现象均称为量子尺寸效应。 19
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2.1.2 小尺寸效应 小尺寸效应一一当超细微粒的尺寸与光波波长、德 布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物 理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件 将被破坏；非晶态纳米微粒的颗粒表面层附近原子 密度减小，导致声、光、电、磁、热、力学等物性 发生变化，这就是纳米粒子的小尺寸效应，又称体 积效应。 纳米形小用 18
纳米材料基础与应用 18 2.1.2 小尺寸效应 小尺寸效应——当超细微粒的尺寸与光波波长、德 布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物 理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件 将被破坏；非晶态纳米微粒的颗粒表面层附近原子 密度减小，导致声、光、电、磁、热、力学等物性 发生变化，这就是纳米粒子的小尺寸效应，又称体 积效应
。纳米材料的声、电、光、磁、热、力学等 特性都有可能会呈现出小尺寸效应。 >如光吸收显著增加，并产生吸收峰的等离子共 振频移、磁有序态向磁无序态、超导相向正常 相的转变等
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●表现尤为突出的是纳米粒子的 熔点变化。 >例如：人们曾用高倍率电子显微 镜对纳米金颗粒(2nm)的结构 非稳定性进行观察，实时地记录 颗粒形态在观察中的变化，发现 颗粒形态可以在单晶与多晶、卵 晶之间进行连续地转变，这与通 常的熔化相变不同，并提出了准 熔化相的概念。 29
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