
在结构上大多数纳米粒子呈现为理想单晶,也有呈现非晶态或亚稳态的纳米粒子。纳米材料的结构上存在两种结构单元;即晶体单元和界面单元。
1、晶体单元由所有晶粒中的原子组成,这些原子严格地位于晶格位置;
2、界面单元由处于各晶粒之间的界面原子组成,这些原子由超微晶粒的表面原子转化而来。
纳米尺度结构单元,大量的界面或自由表面,以及结构单元与大量界面单元之间存在的交互作用。在结构上,大多数纳米粒子呈现为理想单晶,也有呈现非晶态或亚稳态的纳米粒子。
扩展资料
纳米材料由于非常小,使纳米材料的几何特点之一是比表面积(单位质量材料的表面积)很大,一般在102~104m2/g。它的另一个特点是组成纳米材料的单元表面上的原子个数与单元中所有原子个数相差不大。
例如:一个由5个原子组成的正方体纳米颗粒,总共有原子个数53=125个,而表面上就有约89个原子,占了纳米颗粒材料整体原子个数的71%以上。这些特点完全不同于普通的材料。例如,普通材料的比表面积在10m2/g以下,其表面原子的个数与组成单元的整体原子个数相比较完全可以忽略不计。
决定半导体材料的基本物理特性,即原子或离子的长程有序的周期性排列。按空间点阵学说,晶体的内在结构可概括为一些相同点在空间有规则地作周期性的无限分布。点子的总体称为点阵,通过点阵的结点可作许多平行的直线组和平行的晶面组。这样,点阵就成网格,称为晶格。由于晶格的周期性,可取一个以格点为顶点、边长等于该方向上的周期的六面体作为重复单元,来概括晶格的特征。固体物理学取最小的重复单元,格点只在顶角上。这样的重复单元只反映晶体结构的周期性,称为原胞。结晶学取较大的重复单元,格点不仅在顶角上,还可在体心和面心上,这样的重复单元既反映晶格的周期性,也反映了晶体的对称性。常见的半导体的晶体结构有金刚石型、闪锌矿型、纤锌矿型和氯化钠型4种,如图和表所示。在三元化合物半导体中有部分呈黄铜矿型结构,金刚石型、闪锌矿型和氯化钠型结构可看成是由两套面心立方格子套构而成。不同的是,金刚石型和闪锌矿型是两套格子沿体
对角线的1/4方向套构,而氯化钠型则是沿1/2[100]方向套构金刚石晶格中所有原子同种,而闪锌矿和氯化钠晶格中有两种原子闪锌矿型各晶面的原子排布总数目与金刚石型相同,但在同一晶面或同一晶向上,两种原子的排布却不相同。纤锌矿型属六方晶系,其中硫原子呈六方密堆集,而锌原子则占据四面体间隙的一半,与闪锌矿相似,它们的每一个原子场处于异种原子构成的正四面体中心。但闪锌矿结构中,次近邻异种原子层的原子位置彼此错开60°,而在纤锌矿型中,则是上下相对的。采取这种方式使次近邻异种原子的距离更近,会增强正负离子的相互吸引作用,因此,纤锌矿型多出现于两种原子间负电性差大、化学键中离子键成分高的二元化合物中。
1、广义地说,所谓纳米材料,是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度(1nm——100nm)调制的各种液体超细材料,它还包括零维的原子团蔟(几十个原子的聚集体)和纳米微粒。
2、一维调制的纳米多层膜;二维调制的纳米微粒膜(涂层);以及三维调制的纳米相材料。
3、非常简单地说,是会用晶粒尺寸为纳米级的微小颗粒做成的各种材料,其纳米颗粒的大小不应多达100纳米,而通常情况下不应多达10纳米。
4、目前,国际上将正处于1—100nm纳米尺度范围内的AMD颗粒及其颗粒的聚集体,以及由纳米微晶所包含的材料。
5、总称为纳米材料,还包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。
6、纳米材料按其结构可以分成四类:具备原子蔟和原子束结构的称作零维纳米材料。
具备纤维结构的称作一维纳米材料;具备层状结构的称作二维纳米材料;晶粒尺寸至少一个方向在几个纳米范围内的称作三维纳米材料。还有就是以上各种形式的复合材料。
7、按化学组份,可分成纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷、纳米玻璃、纳米高分子和纳米复合材料。
8、按材料物性,可分成纳米半导体、纳米磁性材料、纳米非线性光学材料、纳米铁电体、纳米超导材料、纳米热电材料等。
9、 按应用于,可分成纳米电子材料、纳米光电子材料、纳米生物医用材料、纳米脆弱材料、纳米储能材料等。
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