学以及纳米力学等学科,是基础研究与应用研究密切联系的新型学科瞳1。其中,纳米材料由于特有的表面量子效应既不同于晶态体材料也不同于单个分子,显示出一些不同于晶态体材料的电学、磁学、光学及催化性能,是公认的具有广阔应用前景的新型材料,活跃于材料化学和固体物理学科中口1。著名物理学家,诺奖获得者,费曼早在1959年即预言:“倘若我们能够在微观上对物体可控排列,便可以获得拥有异乎寻常性质的物体,就会看到材料性能产生丰富的黑龙江大学硕士学位论文变化”“1。1.1.2纳米材料的基本特性纳米材料的粒径小,比表面积大,表面张力大、表面能高,导致纳米材料具有传统固体材料所不具有的很多特殊性质。1-1.2.1小尺寸效应随着物质的粒径和尺寸减小,将产生以下两种情况:一种是物质本身的性质不发生改变,而那些与体积密切相关的性质发生了变化,如磁体磁区变缩小、半导体电子自由程变小等;另一种是物质本身的性质也跟着发生改变。随着超细微粒的尺寸接近于德布罗意波长、光波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少,热,电,磁,声,光,化学活性和熔点等纳米材料的特性发生显著的变化啼3。1.1.2.2表面效应球形颗粒的表面积与直径的平方成正比,其体积与直径的立方成正比,故其比表面积与直径成反比。随着颗粒直径的变小,比表面积将会显著地增加,颗粒表面原子的数量相对增多,从而使这些表面原子具有很高的活性,其原因是在表面,原子缺少邻近效应,极不稳定,容易与其他原子结合。这种原子的活性不仅导致了纳米材料表面运输和结构的变化也导致了表面电子的自旋构象和电子能谱的变化∞1。1.1.2.3量子尺寸效应只有在高温或宏观尺寸时,金属费米能级附近的电子能级一般是连续的。当粒子尺寸与其Bohr半径相近时口1,金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散
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