Article de référence | Réf : NM200 v1

Propriétés électroniques
Les nanoparticules inorganiques

Auteur(s) : Michel WAUTELET

Date de publication : 10 oct. 2004

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

Les nanoparticules sont des particules aux dimensions de l’ordre du nanomètre ou au dessous, étudiées et manipulées par les nanosciences et les nanotechnologies. Afin de réduire les effets indésirables dus aux différentes propriétés physiques, à l’échelle nanométrique comme macroscopique, l’étude de ces nanoparticules est nécessaire. Cet article donne dans un premier temps quelques définitions, puis décrit la structure atomique de ces particules (atome à l’amas, nombres magiques, fullerènes, etc). Une approche thermodynamique est ensuite proposée grâce à l’analyse de la fusion des nanoparticules et aux diagrammes de phase. La notion de transfert thermique est par la suite abordée.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Nanoparticles are particles with dimensions of the order of the nanometer or below, which are studied and handled by nanosciences and nanotechnologies. In order to reduce undesired effects due to the various physical properties at the nanoetric and macroscopic scale, the study of these nanoparticles is necessary. This article starts by providing a few definitions and proceeds by describing the atomic structure of these particles (atom clusters, magic numbers, fullerenes, etc.). A thermodynamic approach is then presented via the analysis of the fusion of nanoparticles and phase diagrams. The notion of thermal transfer is then dealt with.

Auteur(s)

INTRODUCTION

Des effets négligeables à notre échelle macroscopique jouent un rôle essentiel à l'échelle nanométrique, et réciproquement. Diverses propriétés physiques particulières des nanoparticules inorganiques se manifestent lorsque leur taille atteint environ 10 nm.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-nm200


Cet article fait partie de l’offre

Nanosciences et nanotechnologies

(150 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais En anglais

5. Propriétés électroniques

Les effets quantiques se font principalement sentir lorsque l'on étudie les propriétés électroniques et optiques des nanosystèmes. Les nanosystèmes peuvent avoir une ou plusieurs de leurs dimensions nanométriques. La longueur caractéristique à laquelle des propriétés spécifiques aux nanomatériaux apparaissent est généralement de l'ordre ou inférieure à 10 nm. On peut aussi créer une structure mésoscopique pour laquelle une, deux ou trois dimensions sont comparables ou plus petites que cette longueur caractéristique Lc  . On obtient alors des systèmes dits de dimension d = 2, 1 ou 0.

Dans le cas où une seule dimension est inférieure à Lc  , on obtient une structure dite à deux dimensions (2D). Lorsque deux dimensions sont inférieures à Lc  , la structure résultante est dite unidimensionnelle (1D). C'est le cas des fils quantiques ou des nanotubes. Lorsque les trois dimensions sont inférieures à Lc  , le système est dit à zéro-dimension (0D). C'est le cas des puits quantiques ou des superatomes, ou atomes géants. Ici, on considère ce dernier cas.

La longueur Lc est déterminée à partir de deux paramètres principaux : la longueur d'onde de De Broglie des électrons λ  el = h/p et le rayon de Bohr de l'exciton (paire électron-trou) aB dans les semi-conducteurs. Ces longueurs dépendent du matériau considéré, mais sont de l'ordre de quelques nanomètres.

Exemple :

dans le cas d'un électron libre se trouvant dans un puits de potentiel infini, lorsque λ  el = 1 nm, les premiers niveaux d'énergie sont situés à E1 = 0,094 eV ; E2 = 0,376 eV... Pour comparaison, rappelons que, à la température ambiante, kT = 0,025 eV.

Dans un matériau semi-conducteur, l'électron et le trou d'une paire électron-trou peuvent être liés, de façon similaire à...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Nanosciences et nanotechnologies

(150 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Propriétés électroniques
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - TIMP (G.L.) (éd.) -   Nanotechnology.  -  Springer (1999).

  • (2) - WAUTELET (M.) (éd.) -   Les Nanotechnologies.  -  Dunod (2003).

  • (3) - BHUSHAN (D.) (éd.) -   Springer Handbook of Nanotechnology.  -  Springer (2004).

  • (4) - SUGANO (S.) -   Microcluster Physics.  -  Springer-Verlag (1991).

  • (5) -   *  -  The Nanotube Site. http://www.nanotube.msu.edu

  • (6) - CARPICK (R.W.), SALMERON (M.) -   *  -  Chem. Rev., 97, 1163 (1997).

  • (7) - YACAMAN (M.J.), ASCENSIO (J.A.), LIU (H.B.), GARDEA-TORRESDEY (J.) -   *  -  J. Vac. Sci. Technol. B, 19, 1091 (2001).

  • ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Nanosciences et nanotechnologies

(150 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS