量子限域效应，请教关于量子限域效应的定义

1，请教关于量子限域效应的定义

当量子点的尺寸接近其激子波尔半径aB时，随着尺寸的减小，其载流子（电子、空穴）的运动将受限，导致动能的增加，原来连续的能带结构变成准分立能级，并且由于动能的增加而使得量子点的有效带隙增加，相应的吸收光谱和荧光光谱发生蓝移，而且尺寸越小，蓝移程度越大，这就是量子限域效应。

看看张立德编的《纳米材料和纳米结构》，那本书挺好的。

请教关于量子限域效应的定义

2，量子限域效应仅通过漫反射谱证实而不通过密度泛函理论计算证实可

在这里，这是一个“阳春白雪”问题。如果你从试验中观察到漫反射谱，或其它谱学的证据，你只能说分子“可能”在拥挤的微环境中（象在催化剂的微孔里）表现出了量子限域效应（quantum confinement effect）。或者说量子限域效应（quantum confinement effect）“可能”导致了所观察到的漫反射谱，或其它谱学的证据。如果你使用了密度泛函理论（density functional theory）计算或者其他的计算方法来建立起一个理论模型，且这一模型可以很好地说明，解释试验中观察到漫反射谱，或其它谱学的证据，那你就得到了一个完整地解释。在化学界发表的文章里，只收集实验证据，没有理论解释，属于初等级别。只有理论模型，没有实验证据，属于纸上谈兵。有理论模型和支持的实验数据才是完整的好文章。

或许可以。

量子限域效应仅通过漫反射谱证实而不通过密度泛函理论计算证实可

3，量子限制效应能否通俗解释下

受限制说的是有个箱子，如果有一边特别窄，那么箱子里的东西在这个方向上运动就局限在很小的范围。然后可以类比驻波，只有特定的波长可以存在，对应特定的能量，这就是分立的能谱。关于能带解释起来比较复杂，可以百度。。

常态下导体中电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗。而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则，让它们在各自的跑道上前进，没有相互碰撞所以不会发热。但是产生量子霍尔效应需要一定条件，就是加以强磁场。而量子反常霍尔效应，就是不加强磁场就能产生量子霍尔效应，如果这种技术能够成功，计算机运算速度超快，使用寿命增加，超节能......。高温超导材料同样是目前高端科技研究的科目，超过液氮的温度能实现的超导材料都叫高温超导材料，但常温下就能超导的材料还没找到。如果有了常温超导材料，效果和量子反常霍尔效应一样。区别我觉得，量子反常霍尔效应是利用电子自旋的性质，技术层次。超导，完全是利用导体超导的这一性质，材料层次。

量子限制效应能否通俗解释下

4，什么是量子限域效应

当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时，会出现纳米材料的量子效应，从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。1986年Halperin对久保( Kubo)理论进行了较全面的归纳，并用这一理论对金属超微粒子的量子尺寸效应进行了深入的分析。研究表明随粒径的减小，能级间隔增大。能带理论表明，金属费米能级附近电子能级一般是连续的，这一点只有在高温或宏观尺寸情况下才成立。对于只有有限个导电电子的超微粒子来说，低温下能级是离散的，对于宏观物体包含无限个原子( 即导电电子数N → ∞ )，能级间距δ → 0，即对大粒子或宏观物体能级间距几乎为零；而对纳米粒子，包含的原子数有限，N值很小，这就导致δ有一定的值，能级间距发生分裂例如半导体材料或金属的尺寸降低到纳米尺寸时，特别是小于或者等于该材料的激子玻尔半径时，由大块金属中的能级组成的接近连续的能带此时转化为离散的能级，因此对于半导体材料来说，可以通过改变颗粒的尺度来调整其带隙的大小，从而改变了对某些成本很高的半导体材料的依赖。不知道你说的是不是这个？不知道你能看懂不？

5，怎么理解当半导体纳米粒子的粒径小于激子波尔半径时电子运动的

玻尔半径是以氢原子为模型提出的，因为外层只有一个电子，玻尔半径就定义为从原子核到外面那个电子可以运行的轨道的距离。根据能级量子化的观点，稳态的电子总是处在特定的轨道上。当原子受到挤压时，会压缩电子的的运动空间。当物质在高压状态下，电子有可能被压到原子核上。这时的物质密度极大，已经不是我们通常见到的固态、液态或者气态。这种物态叫超固态。如果压力进一步增大，电子将被压缩进原子核，并和质子结合为中子，此时物质完全由中子组成。这种物态叫中子态。地球的地核可能有大量的超固态物质。而中子态则大量出现在中子星上。

“激子”这个概念还是用在有机半导体中的比较多，无机半导体一般称为“载流子”。激子的波尔半径简言之就是激子在半导体中一个能自由运动的区域的半径。平均自由程是指激子在运动时的一个空间尺度。形象的说，比如在某半导体里激子的自由程是1nm，那这个激子在做无序运动时“跳一下”平均能跳出1nm远。但是如果你的半导体的尺寸比激子的波尔半径还小，激子的活动空间本来就没那么大，跳一下就跳不出1nm了。这称之为“量子限域效应”。在这个很小的尺度内，激子密度很大，很拥挤。能带也随之发生变化。这种现象一般见于非常小尺度的半导体中，如半导体量子点、量子阱等等中。

6，什么是量子限制效应

什么是量子效应？这得从一些基本概念说起。原子模型与量子力学已经用能级的概念进行了合理的解释，由无数原子构成固体时，单独原子的能极就并合成能带，由于电子数目很多，能带中能极的间距很小，因此可看做是连续的。从能带理论出发，物理学家成功地解释了大块金属、半导体、绝缘体之间的联系和区别，对介于原子、分子与大块固体之间的超微颗粒而言，大块材料中连续的能带将分裂为分立的能极，能极间的间距随颗粒尺寸减少而增大。当热能、电场能或者磁场能比平均的能极间距还小时，就会呈现一系列与宏观物体截然不同的反常特性，这就是所谓的“量子效应”。例如，导电的金属在超微颗粒时可以变成绝缘体，磁距的大小与颗粒中电子是奇数还是偶数有关，比热亦会反常变化，光谱线会产生向短波长方向的移动，这就是量子效应的宏观表现。

原子模型与量子力学已经用能级的概念进行了合理的解释，由无数原子构成固体时，单独原子的能极就并合成能带，由于电子数目很多，能带中能极的间距很小，因此可看做是连续的。从能带理论出发，物理学家成功地解释了大块金属、半导体、绝缘体之间的联系和区别，对介于原子、分子与大块固体之间的超微颗粒而言，大块材料中连续的能带将分裂为分立的能极，能极间的间距随颗粒尺寸减少而增大。当热能、电场能或者磁场能比平均的能极间距还小时，就会呈现一系列与宏观物体截然不同的反常特性，这就是所谓的“量子效应”。

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