Классификация наноструктур

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 16:56 | 03.07.2018 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Классификация наноструктур. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Рисунок 2. Классификации наноматериалов.

Наноструктуры на сегодняшний день классифицируют по таким критериям:

• морфологии;
• размерности;
• взаимному пространственному расположению основных структурных элементов.

Замечание 1

По агрегатному состоянию наноструктуры исследователи делят на аморфные, твердотельные и коллоидные. Также по фазовому составу микрочастицы могут быть одно или многофазными, органическими и неорганическими, включая полимерные системы.

По происхождению наноструктуры в основном разделяют на природные, искусственные и биологические. Исследуемые вещества обладают различной морфологией и включают в характеристики порошка карбида ванадия, квантовую гетероструктуру с горизонтальными поверхностями из смешанного алюминия и оксида галлия.

Свойства всех материалов в нанометровом масштабе всегда в значительной степени отличаются от свойств предметов большого размера (объемных изделий). Когда размер и форма материала уменьшается, то изначально его характеристики не меняются, затем при увеличении данного параметра возникают незначительные преобразования свойств.

Существуют еще, как минимум, три простых нанообъекта, которые привлекают внимание разработчиков и исследователей и раз. Речь идет о фуллеренах, графене и углеродных нанотрубках.

Определение 2

Морфология наноструктуры напрямую зависит от их состава, кристаллических свойств и метода получения энергии. Существующие способы синтеза помогаю получать микроскопические объекты с элементами игольчатой сферической стержневой и трубчатой форм.

Пример 1

В квантовой гетероструктуре смешанный и хаотичный оксид галлия и алюминия выступает в качестве вертикальной поверхности, высота которой примерно 15–16 нм. Элементы оксида ванадия обладают диаметром 70–80 нм, а аэрогель из оксида галлия состоит из волокон размером 15–20 нм с расстоянием между частицами от 10 до 400 нм.

Полупроводниковые нульмерные, одномерные и двумерные наноструктуры в физике называют квантовыми проволоками или точками, которые предполагают, что в таких системах в результате действия разных эффектов размерного квантования изначальный электронный энергетический спектр расщепляется и превращается под влиянием непрерывного к дискретному.

Рисунок 3. Квантовые элементы кремния.

Это явление позволяет управлять фундаментальными параметрами полупроводников (эффективной массой, шириной запрещенной зоны и подвижностью носителей положительного заряда).

Предельный случай размерного квантования возможно получить в квантовой точке – частице рабочего вещества (материала) с форматом, близким к длине электромагнитной волны в данном объекта, внутри которого внутренняя энергия электрона значительно ниже, чем за её пределами, благодаря чему движение частиц ограничено во всех трёх измерениях.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Классификация наноструктур, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.