ｅｅｄ模型，氮吹儀廠家其臨界位錯圈的 直徑比納米晶粒粒徑還要大，增殖后位錯塞積的平均間距一般比晶粒大，所以在 納米材料中位錯的滑移和增殖不會發生，此即納米晶強化效應。 　　用納米級微粉制成的金屬材料，其強度可達到原來材料的２～４倍，硬度比 原來高很多，普通陶瓷是很脆的，但納米陶瓷制品可由脆性變為具有１０ ００％的延 展性，甚至出現超塑性。在納米高分子復合材料中添加少量的納米粒子，可以使 基體樹脂的力學性能得到顯著的提高。克服了一般的無機填料使用量大，且不 能兼顧剛性、耐熱性和尺寸穩定性與韌性同時提高的缺點。 　　（３）光學性能　納米材料的光學性質研究之一為其線性光學性質。納米材 料的紅外吸收研究是近年來比較活躍的領域，主要集中在納米氧化物、氮化物和 納米半導體材料上，如納米ＡｌＯＦＯＳＯ ２３、ｅ２３、ｎ２中均觀察到了異常紅外振動吸 收，納米晶粒構成的Ｓｉ膜的紅外吸收中觀察到了紅外吸收帶隨沉積溫度增加出 現頻移的現象，非晶納米氮化硅中觀察到了頻移和吸收帶的寬化且紅外吸收強 度強烈地依賴于退火溫度等現象。另外，納米材料的吸收光譜藍移（或紅移）也 是其重要的光學性質之一。 　　納米材料的特有發光現象也日益引起了人們的注意。如半導體硅是一種間 接帶隙半導體材料，在通常情況下，發光效率很低，但當硅晶粒尺寸減小到５ｎｍ 或更小時，

其能帶結構發生了變化，帶邊向高能態遷移，觀察到了很強的可見光 發射。研究納米晶體Ｇｅ的光致發光時，發現當Ｇｅ晶體的尺寸減小到４ｎｍ以 ４３８第十一章　現代化學應用講座　 下時，即可產生很強的可見光發射晶體可能具有直接光躍遷的性質。 　　納米材料光學性質研究的另一個方面為非線性光學效應。納米材料由于自 身的特性，光激發引發的吸收變化一般可分為兩大部分：由光激發引起的自由電 子空穴對所產生的快速非線性部分；受陷阱作用的載流子的慢速非線性過程。 其中研究最深入的為ＣｄＳ納米微粒。由于能帶結構的變化，納米晶體中載流子 的遷移、躍遷和復合過程均呈現與常規材料不同的規律，因而其具有不同的非線 性光學效應。 　　（４）磁學性能　納米磁性材料的特性不同于常規的磁性材料，其原因是由 于與磁相關的特征物理長度恰好處于納米量級。例如，磁單疇尺寸，超順磁性臨 界尺寸，交換作用長度，以及電子平均自由路程等大致處于１～１００ｎｍ量級，當 磁性體的尺寸與這些特征物理長度相當時，就會呈現反常的磁學性質。 　　當晶粒尺寸減小到納米級時，晶粒之間的鐵磁相互作用開始對材料的宏觀 磁性有重要的影響。納米顆粒由于尺寸超細，一般為單疇顆粒，其技術磁化過程 由晶粒的磁各向異性和晶粒間的磁相互作用所決定。納米晶粒的磁各向異性與 晶粒的形狀、晶體結構、內應力以及晶粒表面的原子有關，與粗晶粒材料有著顯 著的區別，表現出明顯的小尺寸效應。 　　（５）電學性能　由于納米材料晶界上原子體積分數增大，納米材料的電阻 高于同類粗晶材料，甚至發生尺寸誘導，金屬向絕緣體轉變，在磁場中材料電阻 的減小非常明顯。電學性能發生奇異的變化，是由于電子在