纳米技术/物理

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量子力学 和经典力学在纳米尺度上仍然有效，但我们习惯于理所当然的许多假设不再有效。这使得许多传统系统难以在原子尺度上制造 - 例如，如果你缩小一辆汽车，新的粘附力与重力的关系或热传导的变化很可能会使其性能很差，如果不是完全无法运行的话 - 但与此同时，大量其他新的可能性也出现了！

缩放定律 可用于确定物理性质如何随着尺寸的变化而变化。在某个点，缩放定律不再适用，因为其背后的假设在某些大尺度或小尺度下不再有效。

因此，缩放是一回事，缩放的结束是另一回事，表面是第三件事！例如，在某个点，对系统进行缩小的理想化经典观点将需要量子力学来以正确的方式描述正在发生的事情，但是随着尺度的减小，系统也可能非常不同，因为表面的相互作用与体积相比变得非常重要。

本部分将试图概述这些影响。

缩放定律

缩放定律 可用于描述系统的物理性质如何随着尺寸的变化而变化。

物理定律的缩放特性是在微型化设备时需要考虑的重要因素。在纳米尺度上，质量和热容变得非常不重要，而例如随着面积缩放的表面力则变得占主导地位。

量子纳米系统

量子线 是纳米系统中量子效应变得非常重要的例子。

断裂结 是另一个例子。

资源

• 传导的简单模型 - 经典情况

块状物质和块状物质的终点：表面

• 表面态 是材料表面的电子态，它们可能具有与底层块状材料完全不同的性质。例如，半导体可以具有超导表面态。

• 表面重构

材料的表面可能与主体非常不同，因为表面原子会重新排列自身以降低其能量，而不是停留在主体晶格中，并将悬空键延伸到没有更多材料的空间中。来自周围环境的原子将很容易地与这些表面结合，例如对于硅，已经发现了超过 2000 种表面重构，具体取决于存在哪些其他原子和条件。

• 表面等离子体

等离子体 是物质中电子的集体振荡，表面上的电子也可以产生在表面传播的局部等离子体。

丁达尔效应

丁达尔效应是由光线在诸如灰尘或雾气等小颗粒上反射引起的。这也可以在阳光透过窗户和云层时以及车头灯的光束穿过雾气时看到灰尘上。丁达尔效应只能在胶体悬浮液中看到。胶体是一种物质，它由分散在另一种物质中的颗粒组成，这些颗粒太小，无法用普通光学显微镜分辨，但不能通过半透膜。丁达尔效应最容易通过使用激光笔在液体中看到。丁达尔效应以其发现者，19 世纪英国物理学家约翰·廷德尔的名字命名。

参考文献

另请参见有关编辑本关于如何添加参考文献的书籍的说明 纳米技术/关于#如何贡献。

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