納米金屬材料：進(jìn)展和挑戰
2022-10-10 18:35
40多年以前，科學(xué)家們就認識到實(shí)際材料中的無(wú)序結構是不容忽視的。許多新發(fā)現的物理效應，諸如某些相轉變、量子尺寸效應和有關(guān)的傳輸現象等，只出現在含有缺陷的有序固體中。事實(shí)上，如果多晶體中晶體區的特征尺度(晶?；蚓М犞睆交虮∧ず穸?達到某種特征長(cháng)度時(shí)(如電子波長(cháng)、平均自由程、共格長(cháng)度、相關(guān)長(cháng)度等)，材料的性能將不僅依賴(lài)于晶格原子的交互作用，也受其維數、尺度的減小和高密度缺陷控制。有鑒于此，HGleitCr認為，如果能夠合成出晶粒尺寸在納米量級的多晶體，即主要由非共格界面構成的材料[例如，由 50%(in vol.)的非共植晶界和 50%(in vol.)的晶體構成]，其結構將與普通多晶體(晶粒大于lmm)或玻璃(有序度小于2nm)明顯不同，稱(chēng)之為"納米晶體材料"(nanocrystalline materials)。后來(lái)，人們又將晶體區域或其它特征長(cháng)度在納米量級范圍(小于 100nn)的材料廣義定義為"納米材料"或"納米結構材料"(nanostructured materials)。由于其獨特的微結構和奇異性能，納米材料引起了科學(xué)界的極大關(guān)注，成為世界范圍內的研究熱點(diǎn)，其領(lǐng)域涉及物理、化學(xué)、生物、微電子等諸多學(xué)科。目前，廣義的納米材料的主要包括：
l)清潔或涂層表面的金屬、半導體或聚合物薄膜;
2)人造超晶格和量子講結構;
3) 功半結晶聚合物和聚合物混和物;
4)納米晶體和納米玻璃材料;
5)金屬鍵、共 價(jià)鍵或分子組元構成的納米復合材料。
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