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lina118

银虫 (初入文坛)

[交流] [求教]量子限域效应(2金)

请高手帮我解释以下什么是量子限域效应,尽量详细.
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nls2008

金虫 (正式写手)

DLM 掌柜的


604gq(金币+1,VIP+0):谢谢
就是材料的尺度小于该物质的电子的费米波长时,电子运动受限,被迫在有限的空间里自组成稳定态,出现新的能态和结构。如半导体纳米,电子在三维尺度上运动都会受到局限,因而形成了类似分子或原子的不连续的电子能带结构,又称为“人造原子”。
2楼2008-04-03 08:53:16
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翱少

新虫 (初入文坛)

★ ★
604gq(金币+2,VIP+0):讲解得很详细
当粒子的尺寸达到纳米量级时,费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时,会出现纳米材料的量子效应,从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。1986年Halperin对久保( Kubo)理论进行了较全面的归纳,并用这一理论对金属超微粒子的量子尺寸效应进行了深入的分析。研究表明随粒径的减小,能级间隔增大。能带理论表明,金属费米能级附近电子能级一般是连续的,这一点只有在高温或宏观尺寸情况下才成立。对于只有有限个导电电子的超微粒子来说,低温下能级是离散的,对于宏观物体包含无限个原子( 即导电电子数N → ∞ ),能级间距δ → 0,即对大粒子或宏观物体能级间距几乎为零;而对纳米粒子,包含的原子数有限,N值很小,这就导致δ有一定的值,能级间距发生分裂
例如半导体材料或金属的尺寸降低到纳米尺寸时,特别是小于或者等于该材料的激子玻尔半径时,由大块金属中的能级组成的接近连续的能带此时转化为离散的能级,因此对于半导体材料来说,可以通过改变颗粒的尺度来调整其带隙的大小,从而改变了对某些成本很高的半导体材料的依赖。

不知道你说的是不是这个
知识就是力量。
3楼2008-04-03 09:29:40
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uniscan

至尊木虫 (正式写手)

量子限域效应
半导体纳米微粒的粒径r<αB(αB为激子玻尔半径: B = h2/e2(1/me- + 1/mh+)时,电子的平均自由程受小粒径的限制,局限在很小的范围,空穴很容易与它形成激子,引起电子和空穴波函数的重叠,容易产生激子吸收带。因此空穴约束电子形成激子的概率比常规材料高得多,导致纳米材料激子的浓度较高。颗粒尺寸越小,形成激子的概率越大,激子浓度就越高。这种效应称为量子限域效应。
4楼2008-04-05 08:56:22
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