纳米晶体

纳米晶体是一种材料粒子，其至少一个尺寸小于 100 纳米，基于量子点（纳米粒子），由单晶或多晶排列的原子组成。纳米晶体是指由尺寸为1~10nm的晶粒组成的单相或复相的多晶体。

纳米晶体的大小使它们有别于较大的晶体。例如，硅纳米晶体可以提供有效的光发射，而体硅则不能，并且可以用于存储组件。

当嵌入固体中时，纳米晶体可能表现出比传统固体复杂得多的熔化行为，并可能形成一类特殊固体的基础。它们可以表现为单域系统（系统内的一个体积始终具有相同的原子或分子排列），可以帮助解释类似材料的宏观样品的行为，而不会复杂地存在晶界和其他缺陷。

尺寸小于 10 纳米的半导体纳米晶体也称为量子点。

传统方法涉及分子前体，其中可能包括典型的金属盐和阴离子源。大多数半导体纳米材料具有硫族化物（SS-、SeS-、TeS-）和磷族化合物（P3-、As3-、Sb3-）。这些元素的来源是甲硅烷基化衍生物，例如双（三甲基甲硅烷基）硫化物（S（SiMe3）2 和三（三甲基甲硅烷基）膦（P（SiMe3）3）。

一些程序使用表面活性剂来溶解生长的纳米晶体。在某些情况下，纳米晶体可以通过原子扩散与试剂交换元素。

在路易斯安那州的埃克森美孚炼油厂，用沸石制成的纳米晶被用于将原油过滤成柴油，其成本低于传统方法。

纳米晶体的硬度水平更接近优化的分子硬度，吸引了耐磨行业。

纳米晶体的电学和热力学性质显现出很强的尺寸依赖性，从而可以通过细致的制造过程来控制这些性质。这种晶体的结构特征是其晶界上的原子占晶体总原子数的50%纳米晶体中的晶界数目约为10个晶界/cm。

晶界(或相界)上的原子也称晶界相(或相界相)，纳米晶体出现的新性能主要来自晶界相(或相界相)上的原子的特殊排列，晶界(或相界)上核心部分原子排列的新组态为纳米晶体带来新性能，纳米晶体通常用气相激冷凝结法制取。