Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги қарши муҳандислик иқтисолиёт институти

2-мавзу: Нанообъектларнинг асосий турлари ва улар асосидаги 
наносистемалар.
Режа:
2.1. Нанозаррачалар ва наноматериаллар хусусиятларининг физикавий 
сабаблари.
2.2. Нанообъектлар таснифи.
Таянч иборалар: фуллеренлар, углеродли трубкалар, супрамолекуляр 
моддалар, вискерлар, манганитлар, фотон кристаллари, биокерамика, 
наноолмослар, газли гидратлар ва кластерлар.
2.1. Нанозаррачалар ва наноматериаллар хусусиятларининг физикавий 
сабаблари
1) 
Нанообъектларда юза ѐки дон чегара атомларининг сони 
ҳажмдаги атомлар сони билан таққосланади [1] (расм 1-2). 
Расм 1. Кесимдаги 19 атомдан ташкил топган нанозаррача
1
.
Расм 2. Когезия ва адгезия 
2
.
1
Jeremy Ramsden Nanotechnology, Second Edition: An Introduction (Micro and Nano Technologies) 2nd 
Edition, Elsevier, 2011, 19
2
Jeremy Ramsden Nanotechnology, Second Edition: An Introduction (Micro and Nano Technologies) 2nd 
Edition, Elsevier, 2011, 38
35

---

2) 
Юзада жойлашган атомлар ҳам қаттиқ жисм ҳажмидаги 
атомлардан фарқли ўлароқ, ўйиқ жойлар ва босқичларнинг узелларида 
камсонли тугалланган алоқаларга эга бўлади. Бу ҳол нанообъектлар ва 
монотаркиблашган материалларнинг кимѐвий, каталитик фаолияти турлича 
ортишига олиб келади. Бундан ташқари углерод атомлардан миграция, яъни 
диффузион миграция, рекристаллизация, шунингдек сорбцион ҳажм ва 
бошқалар тезлигининг ортиши юзалик бўйлаб анча тез юз беради (расм 3). 
Расм 3. Иккита ўлчамда объектни боғланиши. Юза атомлари (оқ) ички 
атомларидан сифат жихатдан фарқ қилади (кулранг)
1
.
3) 
Нанообъектлар учун чизиқли ва юзаки таранглашувнинг 
тасвирлаш кучи нанообъектлар учун бўлганига қараганда анча кучли намоѐн 
бўлади, чунки қаттиқ жисм ҳажмида юзадан узоқлашганда бу кучлар анча 
заифлашади. Бу кучларнинг катталиги нанообъект ҳажмининг кристаллик 
таркиби камчиликларининг кучларидан тозаланишига олиб келади. 
Нанообъект нанообъектга қараганда анча мукаммал кристаллик таркибига 
эга. Тасвир кучлари ўз номини электр майдонларни ҳисоблаш усули бўйича 
олган (расм 4-6). 
Расм 4. Юза атомлари силжиши схемаси ва юза энергиясининг 
камайиши. Кремний юзасининг реструктуризацияси
2
.
1
Jeremy Ramsden Nanotechnology, Second Edition: An Introduction (Micro and Nano Technologies) 2nd 
Edition, Elsevier, 2011, 22
2
Guozhong Cao, Ying Wang Nanostructures and Nanomaterials: Synthesis, Properties, and Applications 
2nd Edition, Imperial College Press, 2010, 20
36

---

Расм 5. Хемосорбция натижасида юзаларида водород ва 
гидроксид группали олмос ва кремнийнинг юзаси
1
Расм 6. Монкристалларнинг намуналари – натрий хлориди, кумуш, 
олтин (харорат 1000
о
С)
2
.
4) Нанообъектларда тарқалиш, рекомбинация ҳамда объектларнинг 
чегараларида акс этиш билан боғлиқ бўлган катталик эффектлари катта 
аҳамиятга эга бўлади (гап микрозаррачаларнинг ҳаракати устида бормоқда). 
 
Ҳар қандай кўчириш ҳодисасида (эл. токи, иссиқликни ўтказувчанлик, 
пластик, деформация ва ҳоказолар) воситаларга қандайдир эркин 
югуришнинг самарали узунлигига нисбат бериш мумкин, бунда объектнинг 
1
Guozhong Cao, Ying Wang Nanostructures and Nanomaterials: Synthesis, Properties, and Applications 
2nd Edition, Imperial College Press, 2010, 20
2
Guozhong Cao, Ying Wang Nanostructures and Nanomaterials: Synthesis, Properties, and 
Applications 2nd Edition, Imperial College Press, 2010, 22
37

---

катталиги воситанинг эркин югуриш узунлиги, воситаларнинг тарқалиш ва 
ҳалок бўлиши жараѐни объектнинг геометриясига унчалик боғлиқ бўлмайди. 
Агарда объект катталигини воситанинг эркин югуриш узунлиги билан 
таққослаш мумкин бўлса, у ҳолда бу жараѐнлар анча интенсив кечади ва улар 
намунанинг геометриясига кучли даражада боғлиқ бўлади (расм 7).
Расм 7. Нуклеация ва ўсиш жараѐнлари схемалари
1
.
5) Нанозарраларнинг катталиги янги фаза, домен, дислокацион ҳалқа ва 
шу кабилар муртагининг катталиги билан тенг ѐки ундан кичик бўлади. Бу 
нанообъектлар ва наноматериалларнинг магнит хоссалари (Fe нанозарра 
магнит хоссасига эга эмас), диэлектрик хоссалари, пишиқ-пухталик 
хоссалари макрообъектларникига нисбатан тубдан камайишига олиб келади.