Νανο-μεταλλικά υλικά: Προκαταβολές και προκλήσεις
October 11, 2022
Πριν από περισσότερα από 40 χρόνια, οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι οι διαταραγμένες δομές σε πραγματικά υλικά δεν μπορούν να αγνοηθούν. Πολλά από τα πρόσφατα ανακαλυφθέντα φυσικά αποτελέσματα, όπως ορισμένες μεταβάσεις φάσης, τα αποτελέσματα του κβαντικού μεγέθους και τα σχετικά φαινόμενα μεταφοράς, εμφανίζονται μόνο σε διατεταγμένα στερεά που περιέχουν ελαττώματα. Στην πραγματικότητα, εάν η περιοχή κρυστάλλου της χαρακτηριστικής κλίμακας πολυκρυστολής (διάμετρο κόκκων ή τομέα ή πάχος φιλμ) φτάνει σε ένα ορισμένο χαρακτηριστικό μήκος (όπως το ηλεκτρονικό μήκος κύματος, το μέσο ελεύθερο μονοπάτι, το συνεκτικό μήκος, το μήκος συσχέτισης κ.λπ.), η απόδοση του Τα υλικά δεν εξαρτώνται μόνο από το πλέγμα στην αλληλεπίδραση του ατόμου, επηρεάζονται από τη μείωση της διάστασης, της κλίμακας και των ελαττωμάτων υψηλής πυκνότητας. Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, το HGleItcr πιστεύει ότι εάν οι πολυκρυστάλοι του μεγέθους νανομέτρου μπορούν να συντεθούν, δηλαδή τα υλικά που αποτελούνται κυρίως από μη συνεκτικές διεπαφές [π.χ. 50%(σε όγκο) μη-καλλιεργημένων ορίων κόκκων και 50%( Στο όγκο) των κρυστάλλων], η δομή του θα είναι σημαντικά διαφορετική από τη συνηθισμένη πολυκρυσταλλή (μέγεθος κόκκων μεγαλύτερο από το LMM) ή το γυαλί (παραγγελία λιγότερο από 2nm), το οποίο ονομάζεται "νανοσυσταλλικά υλικά". Αργότερα, η κρυστάλλινη περιοχή ή άλλα υλικά των οποίων το χαρακτηριστικό μήκος βρίσκεται στην περιοχή νανομέτρων (λιγότερο από 100NN) ορίζονται ευρέως ως "νανοϋλικά" ή "νανοδομημένα υλικά". Λόγω της μοναδικής μικροδομής και των εξωτικών ιδιοτήτων τους, τα νανοϋλικά έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή από την επιστημονική κοινότητα και γίνονται ερευνητικό hotspot παγκοσμίως. Τα πεδία τους περιλαμβάνουν τη φυσική, τη χημεία, τη βιολογία, τη μικροηλεκτρονική και πολλούς άλλους κλάδους. Επί του παρόντος, ο ευρύς ορισμός των νανοϋλικών περιλαμβάνει κυρίως:
L) καθαρό ή παλτό επιφανειακό μέταλλο, ημιαγωγές ή πολυμερές φιλμ.
2) τεχνητά superlattices και κβαντικές δομές.
3) ημι-κρυσταλλικό πολυμερές και μίγμα πολυμερούς.
4) νανοκρυστάλλους και νανοκρυστάλλους.
5) Τα νανοσύνθετα που αποτελούνται από μεταλλικούς δεσμούς, ομοιοπολικούς δεσμούς ή μοριακά συστατικά.