超细颗粒材料的低温物性研究

本课题对不同方法制备的纳米微晶材料的结构和相应的低温物性进行了系统的研究。通过高分电镜观测，发现用球磨法制备的铁纳米微晶主要由四种组元组成：晶粒组元、界面组元、过渡区、非晶区域；而气相冷凝法制备的Fe纳米晶中则含有大量纳米级直径的小颗粒和自由表面。由此造成两者的低温物性极不相同。后者的低温热力学统计性质表现出明显的尺寸效应，量子尺寸效应和表面的影响：1.电子能级间距随尺度变小而加大，因而电子云密度减小；2.颗粒表面声子模对声子谱的贡献变得十分显著；3.声子谱出现了爱因斯坦模，而前者的低温物性则基本上是经典行为，本项研究迄今发表论文9篇。