5.8-сурет. Қабыкшалардың салыстырмалы электрлік кедергісінің , олардың қалыңдықтарына айналық коэффициенті р=0 (1), 0,3 (2), 0,7 (3), 0,9 (4), 1,0(5) болғандығы тәуелділіктері
Кристалиттердің өлшемдерінің электрлік кедергісіне әсерін зерттеу көптеген факторларды ескеруді қажет етеді және қабықшалы наноқұрылымдардың ерекшеліктерін, олардың беткі қабатының морфологиясын, сегретативті құбылыстарды ескеруді қажет ететіндіктен үнемі толық талдау жүргізу мүмкін емес. Алайда жалпы жағдайда,егер қабықша қалыңдығы мен кристаллит өлшемі тасымалдаушының еркін жүріп өту ұзындығынан аз болса, онда соңғылардың бөліну қабатындағы шашырауы біршама болады, ал электрон-фононды әрекеттесу екіншілік рөл атқарады.
Қиын балқитын қосылыстардың ультрадисперсті ұнтақтары (NbN,VN,TiN, NbCN т.б) мысалында наноматериалдардың аса жоғары өткізгіштігін зерттеу нәтижесінде бөлшектер өлшемдерінің критикалық магнит өрісіне біршама әсері анықталған. Бөлшектер өлшемдерін 75 нм-ден 15 нм-ге дейін ұсақтағанда өрістің өсуі шамамен 200% құраған.
Көміртекті нанотүтікшелердің электрлік қасиеттері ерекше болып келеді. Олардың электрлік кедергісінің мәндері оралу бұрышы мен диаметрге байланысты - типтік Ом см «металдардан» Ом см жартылай өткізгіштерге дейін өзгереді. Зоналық құрылымды есептеу нәтижелері «зиг-заг» және «гофр» типті нанотүтікшелер металл типті электрондық спектрлер, ал хиральді түтікшелердің тиым салынған зонасының энергетикалық ені шамамен 0,5 эВ болатынын көрсеткен.
Наноматериалдардың жылуөткізгіштік сипаты электрондық және торлық құрамдардан тұрады. Металл тәрізді обьектілерде электрондық құрам басым, ал жартылай өткізгіштер мен диэлектриктерде фонондар есебінен жылу тасымалдануы маңызды рөл атқарады. Сәйкесінше кристаллиттердің өлшемдерінің кішіреюі дәнекаралық шекараларда электрондардың шашырауына байланысты, нанометалдардың жылуөткізгіштігін біршама төмендетеді. Мысалы, өлшемдері 20-47 нм болатын күміс дәнектерінің температура өткізгіштігі ірі дәнекті материалдікінен 3,5-4 есе аз.
5.9-суреттен L өлшемнің 100-ден 10 нм-ге дейін азаюы жылуөткізгіштіктің 2 - 2,5 есе азаюына алып келетінін көруге болады.
Достарыңызбен бөлісу: |