Существование размерного эффекта доказано экспериментально: физические и химические свойства материалов меняются при уменьшении размеров образца от макроскопических до очень маленьких., а при размерах менее 100мп они меняются радикально. К примеру, температура плавления золота резко падает при размере частиц меньше 10нм. Аналогичную ситуацию можно наблюдать и для малых частиц многих других металлов и полупроводников. Размерный эффект может также проявляться в резких изменениях в электрической проводимости частиц, их остаточной намагниченности, а также механической прочности. При участии частиц малого размера также происходит и увеличение скорости химической реакции. Это вызвано повышенной химической активностью частиц малого размера. Подобное влияние размера частицы вещества вызвано тем, что каждое из свойств вещества определяется определенной критической длиной или характерным состоянием (например, теплопроводность определяется характерным расстоянием тепловой диффузии). В том случае, если размер частицы вещества оказывается меньше этих показателей, это влечет качественные изменения соответствующего свойства. Различают классические и квантовые размерные эф-фекты. К классическим размерным эффектам относят эффекты, в которых в роли характерных величин выступают классические величины: длина свободного пробега носителей или квазичастиц заряда, диффузионная длина, дебаевский радиус экранирования. К квантовым размерным эффектам относятся те случаи, когда геометрические размеры объекта сравнимы с размером области локализации свободных электронов или с длиной волны де Бройля: туннелирование электронов сквозь высокий потенциальный барьер, сверхтекучесть, сверхпроводимость, квантовая телепортация и некоторые другие.
|
