fiziğin uygulamalarına...
TRANSCRIPT
Sunum Planı
GYTE Fizik Bölümü Laboratuar altyapısı
Düzenlediğimiz konferanslar
Uluslararası işbirliklerimiz
Doktora mezunlarımız
Projelerimiz
Nanoteknoloji Devrimi
Nanoboyutlarda değişen fiziksel özellikler
GYTE’de yapılan nanoteknoloji araştırmaları
Nanoteknolojinin ticari uygulamaları
GYTE
Ülkemizde 1992 yılında kurulan iki yüksek teknoloji enstitüsünden birisi olan
GYTE, araştırma ve teknoloji geliştirme öncelikli bir ihtisas üniversitesidir.
Enstitü; girişimci ve geniş ufuklu araştırmacılar yetiştiren, uluslararası
düzeyde bilim ve teknoloji üretiminde saygın bir yer edinen ve Türk
sanayisinin küresel rekabet ortamı içinde iyi bir konuma gelmesine katkıda
bulunan bir araştırma kurumu haline gelmeyi hedeflemektedir.
GYTE 2006 yılında uluslararası bilimsel makale yayınlayan tüm devlet
üniversiteleri arasında birinci olmuştur.
GE
BZ
E Y
ÜK
SE
K T
EK
NO
LO
Jİ E
NS
TİT
ÜS
ÜLAB. DONANIMI
BESTEC 6-gun
HV Sputtering System
XPS, LEED, ..
ESR
(X,K,Q - bands)
AFM ve TEM
XRD
SEM
HP Empedans
Analizörü
NMR
PPMS
NWA
Var Olan Sistemler
• 6 Gun lı Rf ve DC Sputter Kaplama Sistemi
•XPS, AES, UPS ve LEED analiz teknikleri
Yakın Zamanda Eklenecek Olanlar•XPD ve TPD Analiz Teknikleri
•3 lü e-beam Ultra İnce Film Kaplama Aparatı
Sisteme Entegre Edilmesi Düşünülenler• Glove Box lı 3 lü Co-Sputter Kap. Sistemi
• ISS, SIMS
• Spin Hassasiyetli XPS
• AES destekli Yüksek Yüzey Hasasiyetli
Derinlik Profil Aparatı
• UHV-STM
İnce ve Ultra İnce Film Sentezleme ve Yüzey Analiz Laboratuarı
GE
BZ
E Y
ÜK
SE
K T
EK
NO
LO
Jİ E
NS
TİT
ÜS
ÜNanoteknoloji konusunda uluslararası araştırma
grupları ile yapılan ortaklıklar
ABD M.T. Tuominen (U. of Massachusetts),
J. S.Moodera (MIT), J. S. Jiang (A.N.L.)
A. Gupta (U. of Alabama), S. Oseroff (USCD)
KANADA B. Heinrich (S.F.U.)
ALMANYA P. Grünberg(F. Z. Juelich),
G. Rice (Bielefeld)
F.Yıldız (Max Planck)
RUSYA A. Granovsky (M.S.U.), L. Tagirov (K.S.U.)
R. Khaibullin, B. Z. Rameev (K.F.T.I.),
BULGARİSTAN Budevsky-Draigova (Academi of Science)
İSVİÇRE Royal I.T.
UKRAYNA S. Tarapov (Kharkov I.R.E.)
Workshop on
Nanostructured MagneticMaterials
and their Applications
September 3-7, 2001
Istanbul / Turkey
Organized by
GEBZE INSTITUTE OF
TECHNOLOGY
GE
BZ
E Y
ÜK
SE
K T
EK
NO
LO
Jİ E
NS
TİT
ÜS
Ü
Nanostructured Magnetic Materials and Their Applications
ARW NMMA-2003
Gebze Institute
of Technology
Turkish Scientific &
Research Council
July 1-4, 2003, Istanbul, Turkey
Workshop Co Directors
Prof. Bekir Aktas, Gebze Institute of Technology, Turkey
Prof. Lenar Tagirov, Kazan State University, Russia
International Conference on
Nanoscale Magnetism
Gebze Institute of TechnologyICNM-2005
July 3-7, 2005, Gebze, Turkey Turkish Scientific Research Council
International Organizing Committee Bekir Aktas, Gebze Institute of Technology, Turkey (Chairman)
Alinur Buyukaksoy, Gebze Institute of Technology, Turkey
Lenar Tagirov, Kazan State University, Russia
Saul Oseroff, San-Diego State University, USA
Bretislav Heinrich, Simon Fraser University, Canada
Faik Mikailov, Gebze Institute of Technology, Turkey (Secretary)
Bekir Aktas, Gebze Institute of Technology, Turkey
GE
BZ
E Y
ÜK
SE
K T
EK
NO
LO
Jİ E
NS
TİT
ÜS
Ü
International Conference on
Nanoscale MagnetismICNM-2010
September 25-30, 2010, Istanbul, Turkey
Nanoteknoloji Patent Sayıları
Yıl
Pate
nt
sayıs
ı
Kaynak : Chen etal, Nature Nanotechnology MARCH 2008 ,p 123-125
USPTO:Amerikan Patent Ofisi
EPO: Avrupa Patent Ofisi
JPO: Japonya Patent Ofisi
Nanoteknoloji Nedir?
Nanoteknoloji, maddenin sahip olduğu özelliklerin büyük oranda değiştiği 1-100
nanometre mertebesinde, maddenin gösterdiği davranışı anlamak ve bunları kontrol
ederek teknolojik uygulamalara dönüştürmektir.
Nano boyuttaki malzemeleri modelleme, sentezleme, görüntüleme, fiziksel
özelliklerini ölçme ve bu özelliklerini kontrol ederek teknolojik uygulamalar geliştirme
nanoteknoloji kapsamındadır.
Atom salkımı
Nanotüp, çubuk, küre, kemer … – karbon ve diğer malzemeler
Dendrimerler
Makro-moleküler yapılar
Biomoleküler yapılar
C SWNTZnO Kuşak
ZnO Tüp GaN Çubuk
Çiçeksi SiC
TiO2Küreler
DNA’ın STM
görüntüsü
CatenaneRotaksen
Küresel Silindirik
Porphyrin’in
STM görüntüsü
ve modeli
Nanomalzemelerin Çeşitliliği
Kaynak: Clayton Teague, NNI
1. Boyut değişimi gerçekleşir. (3 boyuttan 2,1
ve 0 boyuta geçiş)
2. Kuantum etkileşimler baskın hale gelir.
3. Yüzey atomlarının oranı artar.
Nanoyapılarda:
• Gerçekten düşük boyutlu (2,1,0) nesneler ancak nanoboyutlarda
mümkündür.
•Düşük boyutlu malzemelerin fiziksel özellikleri tamamen kuantum
karakterdedir.
Source: N
anoscale M
aterials in C
hem
istry, Wiley, 2
001
Düşük Boyutlarda Kuantum Etkilerin Baskın Hale
Gelişi
Altın Külçesi
Erime Noktası = 1064° C
Renk = Altın sarısı
1 nm altın parçacıklar
Erime Noktası = 700 °C
lmax = 420 nm
Renk= Kahverengi- sarı
20 nm altın parçacıklar
Erime Noktası = ~1000 °C
lmax = 521 nm
Renk = Kırmızı
100 nm altın parçacıklar
Erime Noktası = ~1000 °C
lmax = 575 nm
Renk = Mor-pembe
Büyüklükle Değişen Özellikler:
1. Kimyasal Özellikler- reaktivite-katalitik özellikleri
2. Termal Özellikler- Erime sıcaklığı
3. Mekanik Özellikler- yapışma- kapillary kuvvetler
4. Optik Özellikler- Işığın soğurulma ve saçılması
5. Elektriksel Özellikler- Tünelleme Akımları
6. Manyetik Özellikler- Super paramanyetik etkiler
Nanoboyutlarda Büyüklükle Değişen Fiziksel
Özellikler
Fiziksel Özelliklerin Yüzey Atomlarının Yüzdesine
bağımlılığı
Source: Nanoscale Materials in Chemistry, Wiley, 2001
Kubo Gap = Ortalama enerji seviyesi aralığı
( EF / N)
EF=Fermi Enerji
N: EF ye kadar toplam enerji seviyesi sayısı
Yapıtaşları aynı, kendileri tamamen farklı!
Boyutla Değişen Fiziksel Özellikler-II
sp2 Karbonun Allotropları
Yüzey atomlarının yüzdesi: %100
GYTE’de yürütülmekte olan araştırmalara örnekler
1.Spintronik Araştırmaları
2.Nanomanyetik parçacıklar(Radar Soğurucu Malzemeler)
3.Patlayıcı Dedektörü
4.Nanomalzeme Modelleme
5.Biosensörler
6.Koruyuculuğu yüksek nanoyapılı gıda ambalajı
Nano-parçacıklar
Uygulama Alanlarına Birkaç Örnek
Tıp ve Biyoloji alanında, (MR görüntüleme, Kanser tedavisinde....)
Yari iletkenlerle birlikte çok fonksiyonlu (spin+ Yük) Spintronik cihaz yapımında,
(DMS), Sensörlerde, Nanokompozit malzeme yapımında,
Yüksek Soğurma özelliğinden dolayı savunma sistemlerinde, (Stealth Tech.)
(a) 9 nm boyutlu, altıgen yapıda Co nanoparçacıkların TEM görüntüsü
(b) 10-nm boyutlu, magnetik jel ortamında düzenlenmiş Fe3O4
nanoparçacıkların TEM görüntüsü
Specifications: Type: CorvettePower Plant: Diesel electric Prime Contractor: Vosper Thorneycroft LTD Length: 377 feet Beam: 51 feetCrew: 105
-2k 0 2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k
Magnetic field (G)
X=0
X=0.2
X=0.6
X=1
Magnetik malzemelerin çoğu metaldir ve EM dalganın nüfüz etme derinliği (skin depth) ~ 1 mm
Spin dalga rezonansları (SWR) 20-1000 nm ölçekli malzemeler için meydana gelir . SWR sonucu yüksek frekanslarda soğurma olur.
Çok yüksek anizotropi alanları (surface, exchange, strain, etc. ) geniş frekans aralığında soğurmaya neden olur
Nano-olçekli yapılarda “damping” (hareketi ısıya dönüştürme) mekanizması daha etkili olur
RAM (Radar Sinyalini Soğuran Malzemeler)
MRAM
a)MRAM: Magnetik momentleri kullanarak bilgi kaydeden cihazlar. Magnetik
momentlerin farklı durumları 1 ve 0 durumlarını temsil için kullanılır.
b) MRAM’lara bilginin yazılması ve okunması
Kalıcı (non-volatile)
Küçük
Hızlı
Şekil a Şekil b
1 μm 1 μm 1 μm
(a) (b) (c)
SnO2 nanotellerinin SEM görüntüleri
(a) Amorf SiO2 üzerinde
(b) (110) Al2O3 (a-cut) üzerinde
(c) (110) TiO2 üzerinde
SnO2 nanotellerin ortalama çapı (b) 20±10 nm
(c) 60±10 nm.
SnO2 nanotellerin ortama uzunluğu (b) ~5-10 mm.
(c) ~20 mm
M. Özdemir, S. Budak, G. X. Miao, A. Gupta
Nanoteller
Lotus etkisi ile su sevmeyen yüzeyler
Su sevmeyen nanoyapılardan mobilya, tekstil ve otomotiv
sektöründe faydalanılmaktadır.
Nanokil Kullanarak Ambalaj Malzemesi Üretmek
Nanokil ile oksijen ve su buharına karşı
bariyer özellikleri yüksek plastik esaslı
esnek filmlerin üretimi
Sonuç:
• Daha ince
• Daha etkin ambalaj malzemesi
• Raf ömründe %50’ye varan
oranlarda artış
Plastik malzemelere
katkılanacak nanokil
esaslı granüller
Nanokil katkılı ambalaj malzemesi
Doç. Dr. Murat ÖZDEMİR, GYTE
Su seven bir
yüzeyin TEM
görüntüsü
Nanokil katkılı plastik
ambalajın TEM Görüntüsü
Hesaplamalı Malzeme Fiziği Araştırmaları
Geçiş metali içeren
fullerenler
Silisyum yüzeyi üzerinde karbon
nanotüpün elektronik yapısı
Nano-elmaslar
GaAs fulleren
Amaç:
Nano-elektronik ve
spintronik uygulamalarında
kullanılabilecek malzemeleri
hesaplamalı kuantum
metotlarıyla tahmin etmek.
Dy@C82@CNT Yrd. Doç. Dr. Savaş BERBER
Temiz Enerji Uygulamaları için Malzeme Tasarımı:
Organik Radikal Piller
Sol Panel: Organik radikal molekülü ve elektronik
yük dağılımı. Elips ile işaretlenen bölge radikalin
pil içinde indirgenme/yükseltgenme
reaksiyonlarının gerçekleştiği bölgeyi
belirtmektedir. Orta Panel: Organik elektrod
yapımında kullanılabilecek bir polimer. Elektronik
yük dağılım eşyüzeyleri tek bağ-cift bağ sırasını
göstermektedir. Sağ Panel: Tümüyle organik pilin
şematik gösterimi [H. Nishide and K. Oyaizu, 21,
2339 (2009)].
Günümüz ticari pillerinin birçok
dezavantajı bulunmaktadır:
1. Zehirli metaller içerdiği için çevreye
olan zararları
2. Patlama tehlikeleri
3. Uzun şarj süreleri
4. Şarj edildikçe kapasitelerinin
azalması
Organik radikal piller
1. İyon transferi yerine elektron transferi
prensibine bağlı olarak çalışır.Bu
yüzden çok hızlı şarj olur.
2. Enerji yoğunluklarını uzun süre
koruyabilirler
3. Zehirli madde içermezler ve patlama
tehlikeleri yoktur.
Doç. Dr. Çetin KILIÇ
GYTE Çevre Mühendisliği Bölümünde çevresel izleme
tekniklerinin geliştirilmesi amacıyla biyosensör çalışmaları
yapılmaktadır.
Bu çalışmalar kapsamında hazırlanan çalışma elektrotlarının
yapımında nano boyutlu malzemeler kullanılarak
nanoteknolojinin imkanlarından faydanılmaktadır.
Şu ana kadar dizayn edilmiş biosensörler
•Nitrat biyosensörü
•Laktat biyosensörü
•Fenol Biyosensörleri
Prof.Dr. Bülent KESKİNLER
Nanotüp Katkılı Biosensör Çalışmaları
Nanoteknolojiler kullanılarak TSK’nın ihtiyaç duyduğu
kimyasal ve biyolojik savaş ajanlarına ve patlayıcılara duyarlı
biyolojik ve kimyasal sensör ve sensör dizileri geliştirilmesi,
elde taşınabilir bir detektör prototipinin tasarım ve imalatı.
Proje beş alanda yapılacak
çalışmaları kapsar:
•Nanoteknolojik
transduserlerin
geliştirilmesi
•Nanoteknolojik kimyasal
algılayıcıların tasarım ve
geliştirilmesi
•Nanoteknolojik biyolojik
algılayıcı tasarım ve
geliştirilmesi
•Sensör dizileri
geliştirilmesi
•Örüntü tanıma
yöntemlerinin geliştirilmesi
Tübüler yapıda düzenlenen (self-assembly
yapan) oksamid oksim’in nikel(II) ve
palladyum(II) kompleksleri
N
N
N
N
N
NM
N
NR
R N
N
O
O
M
R
RN
N
O
O
H
H
Transition Metal Complexes of vic-dioximesPhthalocyaninePorphyrin
M
N
N
N
N
Algılayıcı Malzemeler
ASKERİ AMAÇLI KİMYASAL VE BİYOLOJİK SENSÖRLER
Z. Öztürk, V.Ahsen ve grubu (GYTE)
Kimyasal ajanlar SAW ile resonator
esasına göre algılanır
Nanotüp üzerine biyolojik ajan
veya Antikorun immobilizasyonu
Seçiciliği arttırmak için
Fonksiyon kazandırılmış
nanotüpler
Prof Dr Zafer Ziya Öztürk-GYTE
Yüzey Akustik Dalga (SAW) Tabanlı
Kimyasal ve Biyolojik Sensörler
NANOTEKNOLOJİK HİDROJEN SENSÖRLERİNİN
ARAŞTIRILMASI VE GELİŞTİRİLMESİ
PROF. DR. ZAFER ZİYA ÖZTÜRK,
Şekil 1. Yüksek derecede yönelimli pirolitik
grafit üzerinde Pd nanotel elektrodepozisyonu
a) v şeklinde kanallar
b) PdCl2 çözeltisinden Pd nanotel depozisyonu
ZnO nanotellerin Pt nanoparçacıklarla
modifiye edilerek hidrojen sensörü olarak
kullanılabilmektedir.
TiNT sensör geometrisi
SOL-GEL ESASLI BİYOSENSÖR
Analit ortamları (hava, su, insana ait doku ve kan örnekleri, katı örnekler)
Analit örnek ortamı
SiO2 (%70) -TiO2 (%30) Y Y Y Y
Cam
Prizma
Y Y Y Y Y Y
Hava
boşluğu
YY
Y
Doç. Dr. M. Hasan ASLAN ve Doç. Dr. A. Yavuz ORAL
Manyetik Nanoparçacıklar ile Kanserli Hücreler Daha kolay
Görüntülenebilir. (MRI)
Reference: Ed Neuwelt, Oregon Health Sciences University
Nanoparçacıklar yanlızca kanserli hücrelerin yok
edilmesinde kullanılmaktadır.
Reference: Jennifer West, Rice University
Fotokatalizör ile ışık altında kendini temizleyen yüzeyler
(Nano-TiO2)
Çevredeki eşyalardan gelen zararlı etkilere sahip
formaldehit ,toluen, benzen gibi havaya
karışmış kimyasalları temizler.
Kötü koku oluşturan hidrojensülfür, amonyak ve
methanetiol gibi kimyasallara karşıda etkilidir.
http://www.nanoprotect.co.uk/photocatalyst-ps.html
Anti-bakteriyel Spreyler
(Nano-gümüş)
http://www.nanoprotect.co.uk/anti-bacterial-fungi.html
E-coli, Salmonella, Vibrio, Staphylococcus aureus tipi bakteri ve
mantarlara karşı etkilidir.
Akıllı Tişörtler
http://www.sensatex.com/smartshirt.html
Yıkanabilir,
Nanoyapılı İletken fiber sensörler
Kalp atışlarını, hareketliliği raporlar.
Askeri kullanımı mümkün...
Sıvı KristallerSıvı Kristaller göstergelerle hayatımıza girmiş bulunmaktadır saatler, hesap makineleri cep telefonları dijital kameralar dizüstü ve masaüstü bilgisayarlar yeni nesil televizyon ekranları
Gelecekteki potansiyel uygulamaları: muhtelif optik elemanlar
3 boyutlu holografik göstergeler
iletişim cihazları
“elektronik kağıt”
muhtelif sensörler
Sıvı kristaller: kısmen düzenli sıvılardır
termodinamik olarak sıvı ve katı faz arasındadır
anizotropik sıvılardır
kendiliğinden organize sistemlerdir
CH3O CH N C4H9
L3nm
Cam alt taban
Cam alt taban
ITO elektrot
Yönlenim
katmanı
5mm
Standart bir SK sandviç
hücre:
Sıvı Kristal + Nanotüp karışımları
Nanotüplerin yönlendirilmesi
Muhtemel uygulamalar (Nanoelektronik, Fotonik, Sensörler..)
Nanotüpler de çeşitli uygulamalara adaydır, Fakat
yönlenimlerinin kontrol edilmesi, yapışmadan muhafaza
edilmeleri gibi teknolojik zorluklardan dolayı…
Numune hazırlama
düşük nanotüp konsantrasyonlarıyla katkılama (<0.1%)
Yarım saatten az ses-ötesi karıştırma
Yönlenmiş Sıvı Kristal
+Karbon nanotüpler
Aynı şekilde optik karıştırma da düşünülebilir:
SK’leri özel azo boyalarla katkılamak
UV aydınlatması ile trans-cis izomerizasyonu
SK moleküllerin planar yönlenimden hemeotropik
yönlenime geçmesi
Sistemin yalıtkan durumdan iletken duruma
anahtarlamak
SK-Nanotüp UV sensörleri …
UV
azo boya SK molekül Nanotüp
Yüzey Alanı-Verimlilik
Geleneksel olarak katalizör Cu, Ni, Fe, Rh ve
bunların dışında birçok farklı yapıda veya
kompozisyonda olabilen aktif metal/metal-oksit
bileşenlerinin reaksiyonlarının karakterizasyonu
Yakıt Hücrelerindeki çalışma şartlarında aktivasyon
verimliliklerinin ve dayanıklılıklarının (erozyonun
önlenmesi) artırılması
Katalizör yüzeylerin kaplama tekniklerinde
kayıpların önlenmesi yeni proses teknolojilerine
yönelik ve var olanların teknolojilerinin iyileştirme
çalışmaları
Destek malzeme-
nanoparçacık
ara yüzeyindeki
yüksek aktiviteli
atomlar
Belirli bir yüzey
yönelimini tercih
eden tepkimeler
için uygun, özel
morfolojili
nanoparçacık
HİDROJEN ENERJİSİ ARAŞTIRMALARI
Karbon destekli Pt nano
Parcıklardan
Oluşturulmuş Katalizor Yüzeyler
Hidrojen Yakit Hücresinde Kullanılan
Membran Üzerinde
Görüntülenen
Katalizor Yüzeyler
Dr. Ali Ata ve grubu (GYTE, NAnoteknoloji Merkezi)
GYTE Güneş Kollektor Sistemi
Yüksek yansıtıcı Katsayılı ve
ısıl iletkenliğe Sahip Metal Altlık
Absorber Tabaka
Difüzyon Engeli
Koruyucu ve Anti-Yansıtıcı
Tabaka
Tabaka Kalınlıkları
Dr. Ali Ata ve grubu (GYTE, NAnoteknoloji Merkezi)
FotoVoltaik Hücreler
Üstünde Çalışılan Proje Başlıkları
Yeni nesil PV hücreleri için temel olan CIS, CIGS, CdS, CdTe ve GaAs gibi İkili ve üçlü faz sistemlerin optimizasyonu sağlıyarak yüksek verimli (%20 ve üzeri) single junction solar cell yapmak.
Optimizasyonu sağlanmış ikili üçlü sistemler kullanılarak fabrikasyona yönelik process development üstünde çalışılarak yüksek verimliğe (%50 ye varan) sahip uzun ömürlü çok katlı güneş hücreleri üretmek.
Uygulamaya yönelik mühendislik çalışması yapılarak %60 ve üzeri verimlilik sağlıyacak güneş panelleri dizayn edilmesi
Fotovoltaik Üretim Teknikleri
•Chemical Bath
•Sputter Deposition
•E-beam evaporation
DENİZALTI VE MAYIN TARAMA GEMİLERİ
İÇİN NANOKOMPOZİT MALZEMELER
Mayın tarama gemileri manyetik olmayan
malzemelerden yapılmak zorunda olduğu
için pervane ve şaftlar daha çabuk yıpranır.
Bu ise bakım sürelerinin ve masraflarının
artmasına sebep olmaktadır.
Seramik kaplama istenen randımanı
veremiyor.
Seramik içerisine alimunyum oksit ve
titanyum oksit katkılandırıldığında,
•daha güçlü,
•daha yapışkan,
•daha esnek
bir yapı kazanıyor.
Kullanım Alanları
1. Mayın tarama gemilerinin pervane ve şaftlarında
2. Denizaltıların açılan kapaklarında ve küreli valflerinde
3. Gemilerdeki 80 tonluk klimalarda
KNT’lerin avantajları
(1) Küçük çap
(2) Uzun boy
(3) Oldukça iyi iletken
(4) Yüksek mekanik güç
KNT kullanılarak üretilmiş
bir Spin valf cihazı( A. J. Epstein )
SK yönlenimi polarize mikroskop görüntüleriyle ve
kapasitans ölçümleriyle görülmektedir.
Nanotüplerin de beraberce yönlendiğini nasıl
anlayabiliriz? İLETKENLİK ÖLÇÜMLERİ
0 2 4 6 8 10
0
200
400
600
800
1000
conducta
nce / m
S
voltage / V
pure E7
E7+SWNTSK’in eşik yönlenim voltajı
geçilir geçilmez iletkenlikte
ciddi bir artış
gözlemlenmektedir
Nanotüpler yalıtkan
yönlenimden iletken
yönlenime dönmektedir.
Elektriksel karıştırma
Küçük Boyutlarda Alışılmadık Özellikler:
Yüzey Alanının Hacme Oranı Artar.
Dolayısıyla yüzey atomlarının hacim atomlarına oranı artar.
Tipik bir malzeme için
1 cm kenarlı bir küp için yüzey/hacim oranı: 0.6*10-7
1 nm kenarlı bir küp için yüzey/hacim oranı: 0.6
Farklı fiziksel kuvvetler etkili olmaya
başlar, varlığına alıştığımız bazı
kuvvetler de önemini yitirir:
Gravitasyon hacime(kütleye) bağlı olarak
artıp azalırken, Van der Waals ve yüzey
etkileşimleri yüzey alanıyla artıp azalır.
Momentum daha az önemli hale
gelirken, termal etkiler daha büyük
önem kazanır. Kuantum etkiler
iyice baskın hale gelir.
Boyutla Değişen Özellikler:
1. Kimyasal Özellikler- reaktivite-katalitik özellikleri
2. Termal Özellikler- Erime sıcaklığı
3. Mekanik Özellikler- yapışma- kapillary kuvvetler
4. Optik Özellikler- Işığın soğurulma ve saçılması
5. Elektriksel Özellikler- Tünelleme Akımları
6. Manyetik Özellikler- Super paramanyetik etkiler