SHPORA.net :: PDA

[ Back ]

4.1. Размерные эффекты
Многие свойства твердых тел зависят от их характерных размеров. При изучении объемных материалов микроскопические детали усредняются. В традиционных областях физики — механике, электромагнетизме, оптике, имеющих дело с мак¬ромасштабами, изучаются образцы с размерами от миллиметров до километров. Свойства таких материалов — это усредненные характеристики — плотность и мо¬дуль Юнга в механике, электрическое сопротивление и намагниченность в элек¬тромагнетизме, диэлектрическая проницаемость в оптике. Когда измерения про¬водятся в микронном или нанометровом диапазоне, многие свойства материала, например, механические, сегнетоэлектрические и ферромагнитные, изменяют¬ся. Целью лекции является описание характеристик твердых тел в диапазоне размеров — от 1 до 100 нанометров. Ниже него ле¬жит атомный масштаб порядка 0.1 нм, еще ниже — ядерный, порядка фемтомет¬ра (10-15 м). Для понимания свойств на наномасштабном уровне необходимо иметь представление о соответствующих свойствах на макроскопическом и мезоскопическом уровне.

Многие важные наноструктуры приготавливаются из элементов IV группы — Si и Ge, полупроводниковых соединений АIIIВV, например, GaAs, или АIIВVI (CdS). Так что изменение объемных свойств полупроводников при их включе¬нии в наноструктуры будет демонстрироваться на этих материалах. Римские ци¬фры III, IV, V относятся к столбцам периодической системы, называемым груп¬пами. Таблицы различных свойств этих полупроводников можно найти в справочниках.