4-ma’ruza Nanostrukturalarda fundamental elektron hodisalar I

4.4. Nanozarralar va ularning fizik xususiyatlari
Nanozarrachalarni atomlar, ionlar yoki molekulalardan tashkil topgan va hajmi 100 nm dan kam bo'lgan ob'ektlar deb atash odatiy holdir.
Nanozarrachalarning fizik-kimyoviy xossalarining ularning o'lchamiga bog'liqligi o'lchovli effekt deyiladi . Bu nanokimyodagi eng muhim effektlardan biridir. U allaqachon klassik fan, ya'ni kimyoviy termodinamika nuqtai nazaridan nazariy tushuntirishni topgan. Shunday qilib, erish haroratining o'lchamga bog'liqligi nanozarrachalar ichidagi atomlar qo'shimcha sirt bosimini boshdan kechirishi, ularning Gibbs energiyasini o'zgartirishi bilan izohlanadi. Gibbs energiyasining bosim va haroratga bog'liqligini tahlil qilib, erish harorati va nanozarrachalar radiusi bilan bog'liq tenglamani osongina olish mumkin - bu Gibbs-Tomson tenglamasi deb ataladi:



Nanoo’lchamli obyektlarni o’lchamlari bo’yicha quyidagicha bo’linadi:

1. 
   uch o'lchovli (3D) tuzilmalar- ular nanoklasterlar ( klaster- to'da);
   

2) tekis ikki o'lchovli (2D) ob'ektlar - nanoqatlamlar;

3) chiziqli bir o'lchovli (1D) tuzilmalar - nanoiplar yoki nantolalar (nano simlar);

4) nol o'lchamli (0D) ob'ektlar - nanodotlar yoki kvant nuqtalari deb ataladi.

Nanozarrada anizotropiya nanozarrachalar xossalarida juda ko'p o'zgarishlarga olib keladi. Oltin, kumush va platinaning sharsimon bo'lmagan nanopartikullari ajoyib optik xususiyatlariga ko'ra turli xil dasturlarni topmoqda va tadqiqot sohasida katta qiziqish uyg'otmoqda. Nanoprizmalarning sferik bo'lmagan geometriyalari yuqori samarali tasavvurlar va kolloid eritmalarning chuqurroq ranglarini keltirib chiqaradi. Zarralar geometriyasini sozlash orqali rezonans to'lqin uzunliklarini siljitish imkoniyati ushbu nanozarralarni molekulyar yorliqlash sohalarida, biomolekulyar tahlillar, iz metallarini aniqlash va nanotexnik qo'llanmalar uchun ishlatish uchun juda qiziq. Anizotropik nanopartikullar har bir qo'zg'aluvchan o'qi uchun alohida rezonans rejimini ko'rsatib, o'ziga xos yutilish xatti-harakatlarini va polarizatsiyalangan nur ostida stoxastik zarrachalar yo'nalishini namoyish etadi. Ushbu xususiyatni har kuni ushbu nanozarralarni yuqori rentabellikga tayyorlash uchun sintez qilish sohasida yangi ishlanmalar olib borilayotganligi bilan izohlash mumkin.

Har xil o'lchamdagi (2 dan 5 nm gacha, chapdan o'ngga) kolloid CdTe zarralari suspenziyalarining floresansi. Barcha lampalar yuqoridan bir xil to'lqin uzunligidagi ko'k nur bilan yoritilgan.