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納米材料之所以成為納米研究的熱潮，其根本原因在于納米材料有許多別的材料不具備的特性：如表面效應、量子尺寸效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應等。具體特征表現如下：

一、表面效應

     納米微粒由于尺寸小，表面積大，表面能高，位于表面的原子占相當大的比例。這些表面原子牌嚴重的缺位狀態，因此其活性*，極不穩定，遇見其它原子時很快結合，使其穩定化。這種活性就是表面效應。

二、量子效應

    當粒子尺寸降到某一值時，費米能級附近的電子能級由準連續能級變為離散能級的現象、納米半導體微粒存在不連續的zui高占據分子軌道和zui低末被占據分子軌道能級，能級變寬的現象均稱為量子尺寸效應。例如，半導體的能帶結構與顆粒的尺寸有密切的關系。隨著顆粒的減小，半導體的發光帶或者吸光帶可由長波長移向短波長，發光的顏色從紅光移向藍光，這就是半導體藍移現象。

三、小尺寸效應

    當納米微粒尺寸與光波的波長、傳導電子的德布意波長及超導態的相干長度或穿透深度等物理特征尺寸相當時，晶體周期性的邊界條件將被破壞，聲、光、力、熱、電、磁、內壓、化學活性等與普通粒子相比均有很大變化，這就是納米粒子的小尺寸效應。

四、宏觀量子隧道效應

    微觀粒子具有貫穿勢壘能力的效應稱為隧道效應。電子即具有粒子性又具有波動性，因此存在隧道效應。近年來，人們發現一些宏觀量，如微粒的磁化強度、量子相干器件中的磁道通量等也具有隧道效應，它們可以穿越宏觀體系的勢壘而產生變化，故稱之為宏觀量子隧道效應。