伴随着机械性能的显著变化,纳米线的电学性能也相对于体材料有着明显的变化。纳米线的导电性预期将远远小于体材料。其原因是当纳米线的横截面尺寸小于体材料的平均自由程的时候,载流子在边界上的散射效应将会突显出来。电阻率将会收到边界效应的严重影响。纳米线的表面原子并不像在体材料中的原子一样能够被充分的键合,这些没有被充分键合的表面原子则常常成为纳米线中缺陷的来源,从而使得电子不能顺利地通过,使得纳米线的导电能力低于体材料。
纳米线的导电性预期将大大小于大块材料。这主要是由以下原因引起的。第一,当线宽小于大块材料自由电子平均自由程的时候,载流子在边界上的散射现象将会显现。例如,铜的平均自由程为40nm。对于宽度小于40nm的铜纳米线来说,平均自由程将缩短为线宽。
同时,因为尺度的原因,纳米线还会体现其他特殊性质。在碳纳米管中,电子的运动遵循弹道输运(意味着电子可以自由的从一个电极穿行到另一个)的原则。而在纳米线中,电阻率受到边界效应的严重影响。这些边界效应来自于纳米线表面的原子,这些原子并没有像那些在大块材料中的那些原子一样被充分键合。这些没有被键合的原子通常是纳米线中缺陷的来源,使纳米线的导电能力低于整体材料。随着纳米线尺寸的减小,表面原子的数目相对整体原子的数目增多,因而边界效应更加明显。
更进一步,电导率会经历能量的量子化:例如,通过纳米线的电子能量只会具有有离散值乘以朗道常数G =(这里 e是电子电量,h是普朗克常数)。电导率由此被表示成通过不同量子能级通道的输运量的总和。线越细,能够通过电子的通道数目越少。把纳米线连在电极之间,科学家可以研究纳米线的电导率。通过在拉伸时测量纳米线的电导率,科学家发现:当纳米线长度缩短时,它的电导率也以阶梯的形式随之缩短,每阶之间相差一个朗道常数G。
因为低电子浓度和低等效质量,这种电导率的量子化在半导体中比在金属中更加明显。量子化的电导率可以在25nm的硅鳍中观测到(Tilke et. al., 2003),导致阀电压的升高。
量子束缚原理:电子在纳米线中,横向受到量子束缚,能级不连续。这种量子束缚的特性在一些纳米线中表现为非连续的电阻值。这一种分立值是由纳米尺度下量子效应对通过纳米线电子数的限制引起的。这些孤立值通常被称为电阻量子化。作为纳米技术的一个重要组成部分,纳米线具备很多在大块或三维物体中没有发现的性质。
主要可以采取以下方式进行保存:1、用塑料纸包装好,放在阴凉、通风的位置,不接触酸碱类的腐蚀性物质,或者涂上防锈油即可。
2、条件允许的话,也可以进行真空包装,隔绝空气和潮湿。
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