奈米技術/物理

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量子力學 和經典力學在奈米尺度上仍然有效，但我們習慣於理所當然的許多假設不再有效。這使得許多傳統系統難以在原子尺度上製造 - 例如，如果你縮小一輛汽車，新的粘附力與重力的關係或熱傳導的變化很可能會使其效能很差，如果不是完全無法執行的話 - 但與此同時，大量其他新的可能性也出現了！

縮放定律 可用於確定物理性質如何隨著尺寸的變化而變化。在某個點，縮放定律不再適用，因為其背後的假設在某些大尺度或小尺度下不再有效。

因此，縮放是一回事，縮放的結束是另一回事，表面是第三件事！例如，在某個點，對系統進行縮小的理想化經典觀點將需要量子力學來以正確的方式描述正在發生的事情，但是隨著尺度的減小，系統也可能非常不同，因為表面的相互作用與體積相比變得非常重要。

本部分將試圖概述這些影響。

縮放定律

縮放定律 可用於描述系統的物理性質如何隨著尺寸的變化而變化。

物理定律的縮放特性是在微型化裝置時需要考慮的重要因素。在奈米尺度上，質量和熱容變得非常不重要，而例如隨著面積縮放的表面力則變得占主導地位。

量子奈米系統

量子線 是奈米系統中量子效應變得非常重要的例子。

斷裂結 是另一個例子。

資源

• 傳導的簡單模型 - 經典情況

塊狀物質和塊狀物質的終點：表面

• 表面態 是材料表面的電子態，它們可能具有與底層塊狀材料完全不同的性質。例如，半導體可以具有超導表面態。

• 表面重構

材料的表面可能與主體非常不同，因為表面原子會重新排列自身以降低其能量，而不是停留在主體晶格中，並將懸空鍵延伸到沒有更多材料的空間中。來自周圍環境的原子將很容易地與這些表面結合，例如對於矽，已經發現了超過 2000 種表面重構，具體取決於存在哪些其他原子和條件。

• 表面等離子體

等離子體 是物質中電子的集體振盪，表面上的電子也可以產生在表面傳播的區域性等離子體。

丁達爾效應

丁達爾效應是由光線在諸如灰塵或霧氣等小顆粒上反射引起的。這也可以在陽光透過窗戶和雲層時以及車頭燈的光束穿過霧氣時看到灰塵上。丁達爾效應只能在膠體懸浮液中看到。膠體是一種物質，它由分散在另一種物質中的顆粒組成，這些顆粒太小，無法用普通光學顯微鏡分辨，但不能透過半透膜。丁達爾效應最容易透過使用雷射筆在液體中看到。丁達爾效應以其發現者，19 世紀英國物理學家約翰·廷德爾的名字命名。

參考文獻

另請參見有關編輯本關於如何新增參考文獻的書籍的說明 奈米技術/關於#如何貢獻。

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