Nano-metāliski materiāli: sasniegumi un izaicinājumi
October 13, 2022
Vairāk nekā pirms 40 gadiem zinātnieki saprata, ka reālu materiālu nesakārtotās struktūras nevar ignorēt. Daudzi no jaunatklātajiem fizikālajiem efektiem, piemēram, noteiktām fāžu pārejām, kvantu lieluma efektiem un saistītajām transporta parādībām, notiek tikai sakārtotās cietās vielās, kas satur defektus. Faktiski, ja polikristāla raksturīgā skalas kristāla laukums (graudu diametrs vai domēna vai plēves biezums) sasniedz noteiktu raksturīgo garumu (piemēram, elektronisko viļņa garumu, vidējo brīvo ceļu, koherentu garumu, korelācijas garumu utt.) Materiāli būs atkarīgi ne tikai no režģa atoma mijiedarbībā, un to ietekmē tā dimensijas, mēroga un augsta blīvuma defektu kontroles samazināšana. Ņemot to vērā, HGLEITCR uzskata, ka, ja nanometra lieluma polikristālus var sintezēt, tas ir, materiāli, kas sastāv galvenokārt no nesaskaņotām saskarnēm [piemēram, 50%(sējumā) no nekulturētām graudu robežām un 50%(50%(50%(50%(50%(50%-(50%(50%-50%(50%(tilp. Kristālu sējumā] tā struktūra ievērojami atšķirsies no parastā polikristāla (graudu izmērs, kas ir lielāks par LMM) vai stiklu (pasūtiet mazāk nekā 2nm), ko sauc par “nanokristāliskiem materiāliem”. Vēlāk kristāla reģions vai citi materiāli, kuru raksturīgais garums ir nanometru diapazonā (mazāk nekā 100 nn), plaši definē kā "nanomateriāli" vai "nanostrukturēti materiāli". Sakarā ar to unikālo mikrostruktūru un eksotiskajām īpašībām, nanomateriāli ir piesaistījuši lielu zinātniskās aprindas uzmanību un kļuvuši par pētījumu karsto punktu visā pasaulē. Viņu lauki ietver fiziku, ķīmiju, bioloģiju, mikroelektroniku un daudzas citas disciplīnas. Pašlaik plašā nanomateriālu definīcija galvenokārt ietver:
L) tīrīt vai apvalks virszemes metāla, pusvadītāju vai polimēru plēves;
2) mākslīgās superlattes un kvantu struktūras;
3) puskristālisks polimēru un polimēru maisījums;
4) nanokristāli un nanokristāli;
5) Nanokompozīti, kas sastāv no metāliskām saitēm, kovalentām saitēm vai molekulārām sastāvdaļām.