纳米颗粒的基本特性包括:()、体积效应、()、()及量子隧道效应等五个效应。它使纳米颗粒呈现出许多奇异的物理、化学性质,

题目
填空题
纳米颗粒的基本特性包括:()、体积效应、()、()及量子隧道效应等五个效应。它使纳米颗粒呈现出许多奇异的物理、化学性质,出现一些“反常现象”。
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第1题:

下列哪个性质是纳米材料所不具备的()。

  • A、易分散性
  • B、量子尺寸效应
  • C、介电限域效应
  • D、宏观量子隧道效应

正确答案:A

第2题:

简述纳米材料的四大效应。


正确答案: 小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应。
①小尺寸效应,当颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少,导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应。
②表面效应
颗粒比表面积:颗粒表面积与体积之比,S/V=6/D随着颗粒直径的变小,比表面积将会显著地增加,颗粒表面原子数相对增多,从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定,致使颗粒表现出不一样的特性,这就是表面效应。
③量子尺寸效应,指当粒子尺寸下降到某一数值时,费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级或者能隙变宽的现象(粒子尺寸越小,能级间距越大)。当能级的变化程度大于热能、光能、电磁能的变化时,导致了纳米微粒磁、光、声、热、电及超导特性与常规材料有显著的不同的现象。
④宏观量子隧道效应
即当微观粒子的总能量小于势垒高度时,该粒子仍能穿越这一势垒。近年来,人们发现一些宏观量,例如微颗粒的磁化强度,量子相干器件中的磁通量等亦有隧道效应,称为宏观的量子隧道效应。

第3题:

第四段中“这些科学技术的发展又对纳米技术提出更高的要求”中的“这些科学技术”是指( )。

A.描隧道显微镜、纳米电子学、纳米材料科学、纳米生物学、纳米工程、机械学

B.小元件、量子耦合器件、最子导线、具有电子功能的分子、陶瓷粒子

C.纳米机械人紫外、核效应、离子类、中子衍射、同步辐射、电子束、精密机械

D.纳米生物学二纳米材料科学


正确答案:C
[答案] C。解析:第四段讲纳米技术的发展大大推动了某些技术的发展,而这些技术又对纳米技术提出了更高的要求,结合原文可知答案为C。

第4题:

介观纳米器件的特性包括()

  • A、电子波相干性
  • B、分裂能级
  • C、表面效应
  • D、A,B和C

正确答案:D

第5题:

何谓纳米科技和纳米材料?纳米粒子有哪些物理效应和特点?


正确答案:纳米科技:纳研究尺寸在0.1~100nm之间的物质所组成体系的运动规律和相互作用,及其实用技术问题的科学技术。
纳米材料:在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。
物理效应:1.久保效应;2.表面与界面效应;3.小尺寸效应;4.量子尺寸效应;5.宏观量子隧道效应
特点:1.物理特性:热性质的变化;磁性的变化;离子导电性增加;光学性质变化;力学性能变化
2.化学特性:化学反应性能提高;吸附性强;催化效率高

第6题:

纳米微粒具有高的光学非线性及特异的催化性能是由于哪种效应()

  • A、表面效应
  • B、小尺寸效应
  • C、量子尺寸效应
  • D、宏观量子隧道效应

正确答案:C

第7题:

简述量子小尺寸效应、尺寸效应和宏观隧道效应。


正确答案: 小尺寸效应:随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显著增加,从而产生如下一系列新奇的性质。
尺寸效应:由无数的原子构成固体时,单独原子的能级就并合成能带,由于电子数目很多,能带中能级的间距很小,因此可以看作是连续的,从能带理论出发成功地解释了大块金属、半导体、绝缘体之间的联系与区别,对介于原子、分子与大块固体之间的超微颗粒而言,大块材料中连续的能带将分裂为分立的能级;能级间的间距随颗粒尺寸减小而增大。当热能、电场能或者磁场能比平均的能级间距还小时,就会呈现一系列与宏观物体截然不同的反常特性,称之为量子尺寸效应。
宏观隧道效应:是基本的量子现象之一,即当微观粒子的总能量小于势垒高度时,该粒子仍能穿越这一势垒。近年来,人们发现一些宏观量,例如微颗粒的磁化强度,量子相干器件中的磁通量等亦有隧道效应,称为宏观的隧道效应。

第8题:

当物质颗粒的尺寸已经很接近原子的大小的时候,()便开始影响物质的性能和结构。

  • A、量子效应
  • B、分子效应
  • C、原子效应
  • D、夸克效应

正确答案:D

第9题:

超细微颗粒组成的纳米材料会具有种种奇异的性能,它不包括()。

  • A、很复杂的化学性质
  • B、特殊的力学性质
  • C、特殊的磁学性质
  • D、大面积效应

正确答案:A

第10题:

问答题
纳米颗粒的纳米效应包括哪些方面?为什么纳米颗粒具有这样的特殊效应?

正确答案: 纳米颗粒的纳米效应:
(1)表面效应:纳米颗粒尺寸小,表面大,位于表面的原子占相当大的比例;表面原子的影响不能够忽略,所以纳米颗粒具有高的比表面积和比表面能,会使纳米颗粒表面成为极活泼的表面,大大增强了纳米颗粒的活性和化学反应性;
(2)体积效应:纳米颗粒体积极小,所包含的原子数很少,相应的质量极小。因此,许多现象就不能用通常有无限个原子的块状物质的性质加以说明,这种特殊的现象通常称之为体积效应;
(3)小尺寸效应:当纳米颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,非晶态纳米颗粒表面层附近原子密度减小,这将导致声、光、电磁、热力学等特性均会出现新的小尺寸效应;
(4)量子尺寸效应:当粒子尺寸下降到某一值时,金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象,纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级,以及能隙加宽而发生发光带或吸收带由长波长移向短波长的“蓝移”现象;
(5)宏观量子隧道效应:微观粒子具有贯穿势垒的能力。
解析: 暂无解析