
当粒子的尺寸达到纳米量级时,费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。
- 中文名称 量子限域效应
- 提出时间 1961年
- 提出人 久保
- 出处 久保理论
效应介绍
换的找促影状亮维病语清1961 年,日本的久保(Kubo)及其合作者在研究金属纳米粒子时提出了著名的来自久保理论,提出了纳米写略难纸保施军草检粒子所具有的独特的量子限域效应。
当能级间距大于热能、磁能360百科、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时,会出现纳米材料的量子效应,从而使其磁江雨只、光、声、热、电、超导电性能变化。1986年Halperin对久保( Kubo)理论进行了较全面的归纳,并用这一理论对金属超微粒子的量子尺寸效应进行了深入的分析。研究表明随粒径的减小,能级间隔增大。能带理论表明,金属费米能级附近电子能级一般是连续的,这一点只有在高温或宏观尺寸情况下才成立。对于只有有限个导电电子的超微粒子来说,低温下能假精最级是离散的,对于宏观物体包含无限个原子( 即导电电子数N → ∞ ),能级间距δ → 0,即对大粒子或宏观物体能级间波果记飞号距几乎为零;而对纳米粒子,包含的原子数有限,N值很小,这就导致δ有一定的值,能级间距两谓企岁传发生分裂
具体分析
保边波证花苦女现执父烈例如半导体材料或金属再劳斤沉的尺寸降低到纳米尺寸时,特别是小于或者等于该材料的激子玻尔半径时,由大块金属成朝沙略光探岁未切送且中的能级组成的接近连续的能带此时转化为离散的能级,因此对于半导体材料来说,可以通过改变颗粒的尺度来调整其带隙的大小,从而改变了对某些成本很高的半导体材料的依赖。
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