Nanometallilised materjalid: edusammud ja väljakutsed
October 13, 2022
Rohkem kui 40 aastat tagasi mõistsid teadlased, et tegelike materjalide korrastamata struktuure ei saa eirata. Paljud äsja avastatud füüsikalised mõjud, näiteks teatud faasisiirded, kvantsuuruse efektid ja nendega seotud transpordi nähtused, esinevad ainult defekte sisaldavate tahkete ainete korral. Tegelikult, kui polükristaalse iseloomuliku skaala kristallpind (tera läbimõõt või domeen või kile paksus) saavutab teatud iseloomulik pikkus (näiteks elektrooniline lainepikkus, keskmine vaba tee, koherentne pikkus, korrelatsiooni pikkus jne). Materjalid ei sõltu mitte ainult võrest aatomi koostoimes, seda mõjutab selle mõõtme, skaala ja tihedusega defektide kontrolli vähendamine. Seda silmas pidades usub Hgleitcr, et kui saab sünteesida nanomeetri suurusega polükristallid, st materjalid, mis koosnevad peamiselt mittekoherentsetest liidestest [nt 50%(vol.) Mitte-CO-kultuuriliste terade piire ja 50%(50%(50%(50%), ja 50%( Kristallide mahul) erineb selle struktuur oluliselt tavalisest polükristallist (terade suurus suurem kui LMM) või klaasist (tellimus vähem kui 2nm), mida nimetatakse "nanokristallmaterjalideks". Hiljem määratletakse kristallpiirkond või muud materjalid, mille iseloomulik pikkus on nanomeetri vahemikus (vähem kui 100NN) kui "nanomaterjalid" või "nanostruktureeritud materjalid". Oma ainulaadsete mikrostruktuuri ja eksootiliste omaduste tõttu on nanomaterjalid pälvinud teadusringkondade suure tähelepanu ja muutunud kogu maailmas teadusuuringute levialaks. Nende valdkonnad hõlmavad füüsikat, keemiat, bioloogiat, mikroelektroonikat ja paljusid muid erialasid. Praegu hõlmab nanomaterjalide lai määratlus peamiselt:
L) puhastada või katte pinnametall, pooljuhid või polümeerkiled;
2) kunstlikud ülivõrded ja kvantstruktuurid;
3) poolkristalliline polümeer ja polümeeri segu;
4) nanokristallid ja nanokristallid;
5) nanokomposiidid, mis koosnevad metallilistest sidemetest, kovalentsetest sidemetest või molekulaarsetest komponentidest.