小尺寸效應(yīng)粒徑達到納米級別所特有的效應(yīng),，小尺寸效應(yīng)(Small size effect),，當(dāng)顆粒的尺寸與光***長、德布羅意波長以及超導(dǎo)態(tài)的相干長度或透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時,，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)。對超微顆粒而言,，尺寸變小,，同時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)黃金被細分到小于光***長的尺寸時,，即失去了原有的富貴光澤而呈黑色,。事實上，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,，金屬超微顆粒對光的反射率很低,，通常可低于l%,，大約幾微米的厚度就能完全消光,。利用這個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?、電能。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,，有其固定的熔點,，超細微化后，卻發(fā)現(xiàn)其熔點顯著降低,，當(dāng)顆粒小于10nm時變得尤為顯著,。如塊狀的金的熔點為1064℃，當(dāng)顆粒尺寸減到10nm時,，則降低為1037℃,，降低27℃，2nm時變?yōu)?27℃；銀的常規(guī)熔點為690℃,，而超細銀熔點變?yōu)?00℃,，因此銀超細粉制成的導(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,。納米顆粒熔點下降的性質(zhì)對粉末冶金工業(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導(dǎo)航下能辨別方向，具有回歸的本領(lǐng),。磁性超微顆粒實質(zhì)上是一個生物磁羅盤,，生活在水中的趨磁***依靠它游向營養(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,，其矯頑力可增加1千倍，若進一步減小其尺寸,，大約小于6′10-3微米時,，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。因為納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),。美國學(xué)者報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度,，是因為它是由磷酸鈣等納米材料構(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,。