纳米材料是否具有宏观量子效应隧道效益

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-01-10 01:55 标签： 宏观量子隧道效应
量子隧道效应_百度百科
量子隧道效应
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英文名称：Quantum tunnelling effect
效应是基本的量子现象之一，即当的总能量小于高度时，该仍能穿越这一势垒。如图，纵坐标为能量的多少。按经典理论，粒子为脱离此能量的势垒，必须从势垒的顶部越过。但由于量子力学中的量子不确定性，时间和能量为一组。在很短的时间中（即时间很确定），能量可以很不确定，从而使一个粒子看起来像是从“隧道”中穿过了势垒。在诸如的切换，两个粒子相撞或分离的过程（如在太阳中发生的仅约1000万摄氏度的“短”）中，量子隧道效应经常发生。[1]
人们发现一些，例如微颗粒的，相干器件中的等亦有隧道效应，称为宏观的量子隧道效应。早期曾用来解释在低温继续保持。来人们发现Fe－Ni薄膜中畴壁运动速度在低于某一临界温度时基本上与温度无关。于是，有人提出量子理想的零点震动可以在低温起着类似热起伏的效应。从而使零温度附近微颗粒磁化矢量的重取向，保持有限的，即在仍然存在非零的磁化反转率。的研究对基础研究及实用都有着重要的意义，它限定了磁带、磁盘进行信息贮存的时间极限。，隧道效应将会是未来电子器件的基础，或者它确立了现存微电子器件进一步微型化的极限。当电子器件进一步细微化时，必须要考虑上述的。
上述的量子尺寸效应、、及隧道效应都是与的基本特性。除此之外，纳米材料还有在此基础上的、、量子隧穿等。这些特性使纳米微粒和纳米固体表现出许多奇异的物理、化学性质，出现一些“反常现象”。例如金属为导体，在低温时微粒由于会呈现；一般PbTiO3，BaTiO3和SrTiO3等是典型，但当其尺寸进入纳米就会变成顺电体；的物质进入纳米尺度（～5nm）时，由多畴变成单畴，于是显示极强；当粒径为十几纳米的微粒组成了时，已不具有典型特征，界面键结构出现部分极性，在交流电下电阻很小；化学惰性极高的金属铂制成（）后，却成为活性极好的催化剂；金属由于光反射现象呈现出各种美丽的颜色，而金属的纳米粒子光反射能力显著降低，通常可低于1%，由于小尺寸和使纳米粒子对光吸收表现极强能力；由纳米粒子组成的在较宽谱范围显示出对光的均匀，纳米复合在7～17GHz频率的吸收峰高达14dB，在10dB水平的吸收频宽为2GHz；颗粒为6nm的纳米Fe晶体的断裂强度较之多晶Fe提高12倍；纳米Cu晶体是传统晶体的倍，是的103倍；Cu的比热是传统纯Cu的两倍；纳米固体Pd提高一倍；纳米Ag晶体作为稀释致冷机的热交换器效率较高30%；纳米磁性金属的是普通金属的20倍，而饱和是普通金属的1/2。
．百度文库[引用日期]量子隧道效应-学术百科-知网空间
量子隧道效应
量子隧道效应
quantum tunnel effect超导电性的物理行为是晶体中电子集体的量子多体问题,遵守量子力学规律。而这种微观的规......单一的宏观波函数来描述。特别是在超导体和超流体中最为显著，例如，超导体中迈斯纳效应、磁通量子效应、约瑟夫逊效应、准粒子隧道效应，宏观量子干涉效应
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&&&&&&病情分析：&&&&&&纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料 ，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。&&&&&&指导意见：&&&&&&其中，纳米材质就是该工具由纳米材料制造的意思
&&&&&&纳米是长度单位，原称毫微米，就是10^-9米（10亿分之一米），纳米效应就是指纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳米级界限时开始导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。 对于固体粉末或纤维，当其有一维尺寸小于100nm，即达到纳米尺寸，即可称为所谓纳米材料，对于理想球状颗粒，当比表面积大于60m2/g时，其直径将小于100nm，即达到纳米尺寸。&&&&&&纳米颗粒是纳米材料的基元。
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03 第三章 纳米材料的能带理论及基本效应.ppt71页
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