納米晶體材料是指三維空間尺度中至少有一維處于納米量級(jí)的晶體材料，其晶粒尺寸約為1-250納米，這種材料的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是其大部分原子處于晶粒邊界區(qū)域。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征使納米晶體成為有別于普通多晶體和非晶態(tài)固體的一種新材料，其中界面成為一種不可忽略的結(jié)構(gòu)組元。

    納米晶體材料分為單相或多相的單晶或多晶粒材料。在單晶材料中，任意區(qū)域都具有一樣的晶格方向，而多晶材料則由許多晶格方向不一的區(qū)域或晶粒組成，晶粒之間由晶界相分割。由于納米多晶材料晶粒細(xì)小，其內(nèi)部由晶界、相界或疇界等構(gòu)成的內(nèi)界面含量很高，因而顯著影響著納米晶的物理和機(jī)械性能，使其具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異特性。與傳統(tǒng)的粗晶材料（晶粒尺寸的范圍大約是10-300微米）相比，納米晶粒材料具有十分優(yōu)異的物理、力學(xué)以及化學(xué)性能，如很高的強(qiáng)度或硬度、良好的熱穩(wěn)定性、增強(qiáng)的擴(kuò)散性能和熱傳導(dǎo)性質(zhì)。


納米晶體設(shè)計(jì)師
    納米晶體的制備和合成技術(shù)一直是納米晶體材料研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方面。目前納米晶體材料的制備方法主要有：外壓力合成（如超細(xì)粉冷壓法、機(jī)械研磨法）、沉積合成法（如各種沉積方法）、相變界面形成法（如非晶晶化法）等。

    納米晶體材料在很多領(lǐng)域可以得到應(yīng)用。例如，它們不僅能發(fā)光，也能吸收多種顏色的光，這有助于形成高分辨率顯示器屏幕上的發(fā)光像素，或是制成新類型的高效、廣譜太陽(yáng)能電池。同時(shí)，這種材料還可被用于開(kāi)發(fā)針對(duì)少量特定生物分子的高敏度探測(cè)器，如作為毒素篩選系統(tǒng)或是醫(yī)藥檢測(cè)設(shè)備等。又如，納米晶體材料可以彌補(bǔ)硅鋼和鐵氧體材料的不足，使各類電子產(chǎn)品的質(zhì)量和效率得到提高，且節(jié)能效果明顯。目前，納米晶材料除了用于制造變壓器以外，還可以作為互感器、電抗器、傳感器、濾波器等器件的鐵芯材料，應(yīng)用范圍還涉及到我們的日常生活中的家用電器、智能電表、直流變頻空調(diào)、漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)等，電力系統(tǒng)的輸變電測(cè)量、配電、遙測(cè)傳感等，鐵路系統(tǒng)的機(jī)車空調(diào)、電力機(jī)車的逆變電源、鐵路信號(hào)傳感等，還應(yīng)用在航天、航空、航海等多項(xiàng)軍工和國(guó)家高科技項(xiàng)目中，被定型采用。

    未來(lái)，納米晶材料研究中要積極改善及取代傳統(tǒng)材料，提高及改善產(chǎn)品質(zhì)量和性能，制備技術(shù)應(yīng)致力于開(kāi)發(fā)高性能、微型、環(huán)保型產(chǎn)品。（本網(wǎng)編輯 欣然/文）