Sərbəst iş №1 Nanotexnologiya və onun inkişaf prespektivləri

Elektromaqnit və elektron texnikasında istifadə olunan materiallar.
Bəzi nanomaterialların kompleks maqnit xarakteristikalarının yaxşı olması onları yaddaş qurğularında istifadə etmək üşun perspektivli edir. Müstəvi və mürəkkəb quruluşlu səthə malik olan maqnit-yumşaq nazik təbəqəli nanomateriallar maqnitofonların videobaşlıqları üçün istifadə edilir ki, bunlar bir çox parametrlərinə görə məlum materiallardan üstün hesab olunur. Bir sıra nanomaterialların koersitiv qüvvəsinin qiymətinin böyük olması onları sabit maqnit kimi istifadə etmək üçün perspektivli edir. Çətin əriyən metalların karbitləri ilə (TaC,NbC,MoC) doldurulmuş karbon nanoboruları ifratkeçirici kimi istifadə edilə bilər. Nanoovuntuların ifratkeçiricilərin bəzilərinə daxil edilməsi onun bəzi parametrlərini yazşılaşdıra bilər, məsələn ifratkeçirici hala keçid temperaturunu və əlavə mərkəzlərin yaranması hesabına cərəyanın kritik qiymətini yüksəldə bilər və s. Zərrəciklərinin ölçüsü 2 nm olduqda Ti-C-B nazik təbəqələri həcmi nümunələrlə müqayisədə yüksək termiki stabilliklə bərabər optimal elektrofiziki xassələrə malik olmuşdur.
Materialların qorunması.
Bəzi hallarda məmulatın etibarlı fəaliyyət göstərməsi üçün onların səthinin suyu və yağları özündən kənarlaşdırması xassəsini yaxşılaşdırmaq lazımdır. Bu məqsədlə 20-50nm ölçülü titan oksidi nanohissəcikləri əsasında örtük və polimer əlaqələndiricisi hazırlanmışdır. Bu örtük səthi su, bitki yağları və spirt məhlulları ilə islanmaqdan qoruyur. Nanomateriallar tibb sahəsində də geniş istifadə edilir.
Kvant ölçü effektləri.
Məlumdur ki, sərbəst elektron üç ölçülü sistemdə (3D) hərəkət etdikdə onun kinetik enerjisi fəza impulslarından Px, Py, Pz asılı olaraq aşağıdakı kımı təyin edilir:
E= (P_x² + P_y² + P_z²) /2m*L²
Dalğa təsvirində isə

E=ћ²(k_x² + k_y² + k_z²) /2m*

şəklindədir.
Burada m*- elektronun effektiv kütləsi (bərk cisimlərdə o elektronun sükunət kütləsi m₀- dan kiçikdir); ћ- gətirilmiş Plank sabitidir ( ћ=h/2π); kx , ky , kz – dalğa vektorunun fəza komponentləridir. Elektron hallarının sıxlığı enerjinin kəsilməz funksiyasıdır:
^N_3D(E)= m*√2m*E/π²ћ³
Əgər x oxu boyunca çuxurun eni a-ya bərabərdirsə x=0 və x=a nöqtələrində elektron sıfır potensial enerjiyə malik olur. Sonsuz dərin potensial çuxur elektronun bu oblastdan kənarda olmasını mümkünsüz edir.
Beləliklə, elektronun dalğa funksiyası potensial çuxurun sərhəddində sıfra bərabər olur (x=0 və x=a). Bu şərti yalnız dalğa funksiyalarının müəyyən məhdud yığımı ödəyir. Bunlar - λ dalğa uzunluqlu durğun dalğalardır. Bu dalğalar aşağıdakı şərtdən təyin edilir
λ_n= 2a/n (n=1,2,......)
Nəticədə, elektronun potensial çuxurda icazə verilmiş enerji halları da diskret olur.
Bu halların spektri aşağıdakı şəkildə olur.
E_{n =} ћ²k²/2m* + ћ²π²n²/2m*L²
n – tam ədədi kvant ədədi olub, kvant halını xarakterizə edir. Beləliklə məhdud fəzaya yerləşdirilmiş elektron, yalnız diskret enerji səviyyələrini tuta bilər. Ən aşağı halın enerjisi
E_{1 =} ћ²k²/2m*L²
olub, həmişə sıfırdan böyukdür.