1樓：匿名使用者
表面效應：當顆粒的直徑減小到奈米尺度範圍時，隨著粒徑減小，比表面積和表面原子數迅速增加。
量子尺寸效應：當金屬或半導體從三維減小至零維時，載流子在各個方向上均受限，隨著粒子尺寸下降到接近或小於某一值（激子玻爾半徑）時，費米能級附近的電子能級由準連續能級變為分立能級的現象稱為量子尺寸效應。金屬或半導體奈米微粒的電子態由體相材料的連續能帶過渡到分立結構的能級，表現在光學吸收譜上從沒有結構的寬吸收過渡到具有結構的特徵吸收。
量子尺寸效應帶來的能級改變、能隙變寬，使微粒的發射能量增加，光學吸收向短波長方向移動（藍移），直觀上表現為樣品顏色的變化，如cds微粒由黃色逐漸變為淺黃色，金的微粒失去金屬光澤而變為黑色等。同時，奈米微粒也由於能級改變而產生大的光學三階非線性響應，還原及氧化能力增強，從而具有更優異的光電催化活性[5,6]。
小尺寸效應[7]：當物質的體積減小時，將會出現兩種情形：一種是物質本身的性質不發生變化，而只有那些與體積密切相關的性質發生變化，如半導體電子自由程變小，磁體的磁區變小等；另一種是物質本身的性質也發生了變化，當奈米材料的尺寸與傳導電子的德布羅意波長相當或更小時，週期性的邊界條件將被破壞，材料的磁性、內壓、光吸收、熱阻、化學活性、催化活性及熔點等與普通晶粒相比都有很大的變化，這就是奈米材料的體積效應，亦即小尺寸效應。
這種特異效應為奈米材料的應用開拓了廣闊的新領域，例如，隨著奈米材料粒徑的變小，其熔點不斷降低，燒結溫度也顯著下降，從而為粉末冶金工業提供了新工藝；利用等離子共振頻移隨晶粒尺寸變化的性質，可通過改變晶粒尺寸來控制吸收邊的位移，從而製造出具有一定頻寬的微波吸收奈米材料。
巨集觀量子隧道效應：微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。近年來，人們發現一些巨集觀量，例如：
微粒的磁化強度、量子相干器件中的磁通量以及電荷等也具有隧道效應，它們可以穿越巨集觀系統中的勢壘併產生變化，稱為巨集觀量子隧道效應[8]．利用這個概念可以定性解釋超細鎳粉在低溫下繼續保持超順磁性。awachalsom等人採用掃描隧道顯微鏡技術控制磁性粒子的沉澱，並研究低溫條件下微粒磁化率對頻率的依賴性，證實了低溫下確實存在磁的巨集觀量子隧道效應[9]巨集觀量子隧道效應的研究對基礎研究和實際應用都有重要的意義。它限定了磁帶、磁碟進行資訊儲存的時間極限。
巨集觀量子隧道效應與量子尺寸效應，是未來微電子器件的基礎，或者說確立了現有微電子器件進一步微型化的極限。
庫侖堵塞與量子隧穿[10,11] ：當體系的尺度進入到奈米級（一般金屬粒子為幾個奈米，半導體粒子為幾十奈米），體系是電荷「量子化」的，即充電和放電過程是不連續的，充入一個電子所需的能量ec為e2/2c，e為一個電子的電荷，c為小體系的電容，體系越小，c越小，能量ec越大。我們把這個能量稱為庫侖堵塞能。
換句話說，庫侖堵塞能是前一個電子對後一個電子的庫侖排斥能，這就導致了對一個小體系的充放電過程，電子不能集體傳輸，而是一個一個單電子的傳輸。通常把小體系中這種單電子輸執行為稱為庫侖堵塞效應。如果兩個量子點通過一個「結」連線起來，一個量子點上的單個電子穿過能壘到另一個量子點上的行為稱作量子隧穿。
利用庫侖堵塞和量子隧穿效應可以設計下一代的奈米結構器件，如單電子電晶體和量子開關等。以上幾種效應都是奈米微粒和奈米固體的基本特性，它使奈米微粒和奈米固體呈現出許多奇特的物理和化學性質[2,12] ，出現一些不同於其它大塊材料的反常現象。這使奈米材料具有了傳統材料所沒有的優異效能和巨大的應用前景，成為材料科學中的一大亮點。
介電限域效應：當奈米微粒分散在異質介質中，將導致體系介電增強，從而引起微粒的介電性質與光學特性發生變化，這就是介電限域效應。一般情況下，奈米材料被分散在一種介電常數較低的基質當中，當介質的介電常數比奈米微粒小的多時，介電限域效應將起很重要的作用，它將使電子、空穴庫侖作用增大，從而使激子束縛能進一步增大，最終引起吸收光譜和熒光光譜的紅移[13]。
奈米材料所具有的上述一些特殊效應，使奈米顆粒和奈米固體呈現許多特異的物理、化學性質，出現一些「反常現象」。例如金屬為導體，但奈米金屬微粒在低溫時由於量子尺寸效應呈現電絕緣性；一般pbtio3，batio3和srtio3等是典型的鐵電體，但當其尺寸進入奈米數量級時就會變成順電體；鐵磁性的物質進入奈米級（～5nm），由於由多疇變成單疇，產生極強的順磁效應；當粒徑為十幾奈米的氮化矽微粒組成奈米陶瓷時，已不具有典型共價鍵特徵，介面鍵結構出現部分極化，在交流電下電阻很小；化學惰性的金屬鉑製成奈米微粒（鉑黑）後卻成為活性極好的催化劑。眾所周知，金屬由於光反射呈現各種美麗的特徵顏色，而奈米金屬顆粒光反射能力顯著下降，通常可低於1％，因而呈現黑色，這是由於小尺寸和表面效應使奈米微粒對光的吸收能力增強；顆粒為6nm的奈米fe晶體的斷裂強度比多晶fe提高12倍；奈米cu晶體的自擴散是傳統晶體的1016至1019倍，是晶界擴散的103倍；奈米金屬cu的比熱是傳統cu的兩倍；奈米固體pd熱膨脹提高一倍；奈米ag晶體作為稀釋致冷機的熱交換器效率較傳統材料有很大提高；奈米磁性金屬的磁化率是普通金屬的20倍，而飽和磁矩是普通金屬的1/2。
由於奈米微粒所具有的常規材料所不具備的特性，使得奈米微粒在磁性材料、電子材料、光學材料、高緻密度材料的燒結、催化、感測、陶瓷增韌等方面有廣闊的應用前景
奈米材料四大效應
2樓：___耐撕
奈米材料有五大效應： 體積效應；表面效應；量子尺寸；量子隧道；介電限域。
奈米材料是指在三維空間中至少有一維處於奈米尺寸(0.1-100 nm)或由它們作為基本單元構成的材料，這大約相當於10~100個原子緊密排列在一起的尺度。
奈米金屬材料是20世紀80年代中期研製成功的，後來相繼問世的有奈米半導體薄膜、奈米陶瓷、奈米瓷性材料和奈米生物醫學材料等。
3樓：匿名使用者
奈米材料與同質塊體材料性質上有很大的差異，引
起這種差異的原因可能是多方面的，甚至有些原因至今尚不清楚，但目前學術界普遍認為，奈米材料特殊的物理化學性質與下述幾方面效應有著密切聯絡[3,4]。
表面效應：當顆粒的直徑減小到奈米尺度範圍時，隨著粒徑減小，比表面積和表面原子數迅速增加。
量子尺寸效應：當金屬或半導體從三維減小至零維時，載流子在各個方向上均受限，隨著粒子尺寸下降到接近或小於某一值（激子玻爾半徑）時，費米能級附近的電子能級由準連續能級變為分立能級的現象稱為量子尺寸效應。金屬或半導體奈米微粒的電子態由體相材料的連續能帶過渡到分立結構的能級，表現在光學吸收譜上從沒有結構的寬吸收過渡到具有結構的特徵吸收。
量子尺寸效應帶來的能級改變、能隙變寬，使微粒的發射能量增加，光學吸收向短波長方向移動（藍移），直觀上表現為樣品顏色的變化，如cds微粒由黃色逐漸變為淺黃色，金的微粒失去金屬光澤而變為黑色等。同時，奈米微粒也由於能級改變而產生大的光學三階非線性響應，還原及氧化能力增強，從而具有更優異的光電催化活性[5,6]。
小尺寸效應[7]：當物質的體積減小時，將會出現兩種情形：一種是物質本身的性質不發生變化，而只有那些與體積密切相關的性質發生變化，如半導體電子自由程變小，磁體的磁區變小等；另一種是物質本身的性質也發生了變化，當奈米材料的尺寸與傳導電子的德布羅意波長相當或更小時，週期性的邊界條件將被破壞，材料的磁性、內壓、光吸收、熱阻、化學活性、催化活性及熔點等與普通晶粒相比都有很大的變化，這就是奈米材料的體積效應，亦即小尺寸效應。
這種特異效應為奈米材料的應用開拓了廣闊的新領域，例如，隨著奈米材料粒徑的變小，其熔點不斷降低，燒結溫度也顯著下降，從而為粉末冶金工業提供了新工藝；利用等離子共振頻移隨晶粒尺寸變化的性質，可通過改變晶粒尺寸來控制吸收邊的位移，從而製造出具有一定頻寬的微波吸收奈米材料。
巨集觀量子隧道效應：微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。近年來，人們發現一些巨集觀量，例如：
微粒的磁化強度、量子相干器件中的磁通量以及電荷等也具有隧道效應，它們可以穿越巨集觀系統中的勢壘併產生變化，稱為巨集觀量子隧道效應[8]．利用這個概念可以定性解釋超細鎳粉在低溫下繼續保持超順磁性。awachalsom等人採用掃描隧道顯微鏡技術控制磁性粒子的沉澱，並研究低溫條件下微粒磁化率對頻率的依賴性，證實了低溫下確實存在磁的巨集觀量子隧道效應[9]巨集觀量子隧道效應的研究對基礎研究和實際應用都有重要的意義。它限定了磁帶、磁碟進行資訊儲存的時間極限。
巨集觀量子隧道效應與量子尺寸效應，是未來微電子器件的基礎，或者說確立了現有微電子器件進一步微型化的極限。
庫侖堵塞與量子隧穿[10,11] ：當體系的尺度進入到奈米級（一般金屬粒子為幾個奈米，半導體粒子為幾十奈米），體系是電荷「量子化」的，即充電和放電過程是不連續的，充入一個電子所需的能量ec為e2/2c，e為一個電子的電荷，c為小體系的電容，體系越小，c越小，能量ec越大。我們把這個能量稱為庫侖堵塞能。
換句話說，庫侖堵塞能是前一個電子對後一個電子的庫侖排斥能，這就導致了對一個小體系的充放電過程，電子不能集體傳輸，而是一個一個單電子的傳輸。通常把小體系中這種單電子輸執行為稱為庫侖堵塞效應。如果兩個量子點通過一個「結」連線起來，一個量子點上的單個電子穿過能壘到另一個量子點上的行為稱作量子隧穿。
利用庫侖堵塞和量子隧穿效應可以設計下一代的奈米結構器件，如單電子電晶體和量子開關等。以上幾種效應都是奈米微粒和奈米固體的基本特性，它使奈米微粒和奈米固體呈現出許多奇特的物理和化學性質[2,12] ，出現一些不同於其它大塊材料的反常現象。這使奈米材料具有了傳統材料所沒有的優異效能和巨大的應用前景，成為材料科學中的一大亮點。
介電限域效應：當奈米微粒分散在異質介質中，將導致體系介電增強，從而引起微粒的介電性質與光學特性發生變化，這就是介電限域效應。一般情況下，奈米材料被分散在一種介電常數較低的基質當中，當介質的介電常數比奈米微粒小的多時，介電限域效應將起很重要的作用，它將使電子、空穴庫侖作用增大，從而使激子束縛能進一步增大，最終引起吸收光譜和熒光光譜的紅移[13]。
奈米材料所具有的上述一些特殊效應，使奈米顆粒和奈米固體呈現許多特異的物理、化學性質，出現一些「反常現象」。例如金屬為導體，但奈米金屬微粒在低溫時由於量子尺寸效應呈現電絕緣性；一般pbtio3，batio3和srtio3等是典型的鐵電體，但當其尺寸進入奈米數量級時就會變成順電體；鐵磁性的物質進入奈米級（～5nm），由於由多疇變成單疇，產生極強的順磁效應；當粒徑為十幾奈米的氮化矽微粒組成奈米陶瓷時，已不具有典型共價鍵特徵，介面鍵結構出現部分極化，在交流電下電阻很小；化學惰性的金屬鉑製成奈米微粒（鉑黑）後卻成為活性極好的催化劑。眾所周知，金屬由於光反射呈現各種美麗的特徵顏色，而奈米金屬顆粒光反射能力顯著下降，通常可低於1％，因而呈現黑色，這是由於小尺寸和表面效應使奈米微粒對光的吸收能力增強；顆粒為6nm的奈米fe晶體的斷裂強度比多晶fe提高12倍；奈米cu晶體的自擴散是傳統晶體的1016至1019倍，是晶界擴散的103倍；奈米金屬cu的比熱是傳統cu的兩倍；奈米固體pd熱膨脹提高一倍；奈米ag晶體作為稀釋致冷機的熱交換器效率較傳統材料有很大提高；奈米磁性金屬的磁化率是普通金屬的20倍，而飽和磁矩是普通金屬的1/2。
由於奈米微粒所具有的常規材料所不具備的特性，使得奈米微粒在磁性材料、電子材料、光學材料、高緻密度材料的燒結、催化、感測、陶瓷增韌等方面有廣闊的應用前景
物理熱效應，熱效應是什麼？
燈泡的電阻比較大，接入電路時，電線中的電流小。而電暖氣的電阻較小，接入電路時，電線中的電流很大。因為可以認為電線的電阻是不變的，那麼電線中的電流大時，發熱就厲害。解決？無法解決的。你可以在使用電暖氣的部分電路上，換上電阻小一點，或者直徑大一點的電線，並且保證接觸良好，這樣可以減少發熱現象。顯然，我們...
什麼是木桶效應，木桶效應是什麼？
盛水的木桶是由許多塊木板箍成的，盛水量也是由這些木板共同決定的。若其中一塊木板很短，則此木桶的盛水量就被短板所限制。這塊短板就成了這個木桶盛水量的 限制因素 或稱 短板效應 若要使此木桶盛水量增加，只有換掉短板或將短板加長才成。人們把這一規律總結為 木桶原理 獲 木桶定律 又稱 短板理論 更進一層，...
孤島效應是什麼，什麼是孤島效應？
孤島效應指的是，在電子電路設計中，電路的某個區域原則上是有電流通過的，而實際沒有電流流過的現象。在通訊網路中，無線移動基站的覆蓋不良，影響形成不能正常通訊的現象。孤島效應這一理念廣泛應用於數學 經濟 電子通訊等學科。孤島效應的原理主要是這樣的，在電容器串聯的電路里，只有與外電路相連線的兩個極板 注意...