小尺寸效應(yīng)粒徑達(dá)到納米級(jí)別所特有的效應(yīng),，小尺寸效應(yīng)(Small size effect),，當(dāng)顆粒的尺寸與光***長(zhǎng),、德布羅意波長(zhǎng)以及超導(dǎo)態(tài)的相干長(zhǎng)度或透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時(shí),，晶體周期性的邊界條件將被***,，非晶態(tài)納米粒子的顆粒表面層附近的原子密度減少,，導(dǎo)致聲、光,、電,、磁、熱,、力學(xué)等特性呈現(xiàn)新的物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng),。對(duì)超微顆粒而言,，尺寸變小，同時(shí)其比表面積亦顯著增加,，從而產(chǎn)生如下一系列新奇的性質(zhì),。

　　光學(xué)性質(zhì)

　　當(dāng)黃金被細(xì)分到小于光***長(zhǎng)的尺寸時(shí)，即失去了原有的富貴光澤而呈黑色,。事實(shí)上,，所有的金屬在超微顆粒狀態(tài)都呈現(xiàn)為黑色。尺寸越小,，顏色愈黑,，銀白色的鉑（白金）變成鉑黑，金屬鉻變成鉻黑,。由此可見,，金屬超微顆粒對(duì)光的反射率很低，通?？傻陀趌%,，大約幾微米的厚度就能完全消光。利用這個(gè)特性可以作為高的效率率的光熱,、光電等轉(zhuǎn)換材料,，可以高的效率率地將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋㈦娔?。此外又有可能?yīng)用于紅外敏感元件,、紅外隱身技術(shù)等,。

　　與常規(guī)大塊材料相比,，納米微晶的吸收和發(fā)射光譜存在著藍(lán)移現(xiàn)象，即移向短波方向,。納米碳化硅顆粒比大塊碳化硅固體的紅外吸收頻率峰值藍(lán)移了20nm-1,，而納米氮化硅顆粒比大塊氮化硅固體的紅外吸收頻率峰值藍(lán)移了14nm-1。

　　熱學(xué)性質(zhì)

　　在納米尺寸狀態(tài),，具有減少了空間維數(shù)的材料的另一種特性是相的穩(wěn)定性,。當(dāng)人們足夠地減少組成相的尺寸的時(shí)候，由于在***的原子系統(tǒng)中的各種彈性和熱力學(xué)參數(shù)的變化,，平衡相的關(guān)系將被改變,。固體物質(zhì)在粗晶粒尺寸時(shí)，有其固定的熔點(diǎn),，超細(xì)微化后,，卻發(fā)現(xiàn)其熔點(diǎn)顯著降低，當(dāng)顆粒小于10nm時(shí)變得尤為顯著,。如塊狀的金的熔點(diǎn)為1064℃,，當(dāng)顆粒尺寸減到10nm時(shí),，則降低為1037℃，降低27℃,，2nm時(shí)變?yōu)?27℃,；銀的常規(guī)熔點(diǎn)為690℃，而超細(xì)銀熔點(diǎn)變?yōu)?00℃,，因此銀超細(xì)粉制成的導(dǎo)電漿料可在低溫下燒結(jié),。這樣元件基片不必采用耐高溫的陶瓷材料，甚***可用塑料替代,。采用超細(xì)銀粉漿料,，可使膜厚薄均勻，覆蓋面積大,，既省料質(zhì)又高,。100～1000nm的銅、鎳納米顆粒制成導(dǎo)電漿料可代替鈀與銀等貴重金屬,。納米顆粒熔點(diǎn)下降的性質(zhì)對(duì)粉末冶金工業(yè)也具有一定的吸引力,。例如，在鎢顆粒中附加0.1%～0.5%重量比的納米鎳顆粒后,，可以使燒結(jié)溫度從3000℃降低到1200℃～1300℃,，以致可在較低的溫度下燒制成大功率半導(dǎo)體管的基片。

　　磁學(xué)性質(zhì)

　　人們發(fā)現(xiàn)鴿子,、***,、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趨磁***等生物體中存在超微的磁性顆粒,，使這類生物在地磁場(chǎng)導(dǎo)航下能辨別方向,，具有回歸的本領(lǐng)。磁性超微顆粒實(shí)質(zhì)上是一個(gè)生物磁羅盤,，生活在水中的趨磁***依靠它游向營(yíng)養(yǎng)豐富的水底,。通過電子顯微鏡的研究表明，在趨磁***體內(nèi)通常含有直徑約為2′10-2微米的磁性氧化物顆粒,。小尺寸的超微顆粒磁性與大塊材料顯著的不同,，大塊的純鐵矯頑力約為80安/米，而當(dāng)顆粒尺寸減小到2′10-2微米以下時(shí),，其矯頑力可增加1千倍,，若進(jìn)一步減小其尺寸，大約小于6′10-3微米時(shí),，其矯頑力反而降低到零,，呈現(xiàn)出超順磁性。利用磁性超微顆粒具有高矯頑力的特性,，已作成高貯存密度的磁記錄磁粉,，大量應(yīng)用于磁帶,、磁盤、磁卡以及磁性鑰匙等,。利用超順磁性,，人們已將磁性超微顆粒制成用途廣泛的磁性液體。

　　力學(xué)性質(zhì)

　　陶瓷材料在通常情況下呈脆性,，然而由納米超微顆粒壓制成的納米陶瓷材料卻具有良好的韌性,。因?yàn)榧{米材料具有大的界面，界面的原子排列是相當(dāng)混亂的,，原子在外力變形的條件下很容易遷移,，因此表現(xiàn)出甚佳的韌性與一定的延展性，使陶瓷材料具有新奇的力學(xué)性質(zhì),。美國(guó)學(xué)者報(bào)道氟化鈣納米材料在室溫下可以大幅度彎曲而不斷裂,。研究表明，人的牙齒之所以具有很高的強(qiáng)度,，是因?yàn)樗怯闪姿徕}等納米材料構(gòu)成的,。呈納米晶粒的金屬要比傳統(tǒng)的粗晶粒金屬硬3～5倍。***于金屬一陶瓷等復(fù)合納米材料則可在更大的范圍內(nèi)改變材料的力學(xué)性質(zhì),，其應(yīng)用前景十分寬廣,。

　　超微顆粒的小尺寸效應(yīng)還表現(xiàn)在超導(dǎo)電性、介電性能,、聲學(xué)特性以及化學(xué)性能等方面,。