元素百科资讯频道：本文主要探讨纳米材料的宏观量子隧道效应。

隧道效应是基本的量子现象之一， 即当微观粒子的总能量小于势垒高度时， 该粒子仍能穿越这一势垒。

近年来，人们发现一些宏观量如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量及电荷也具有隧道效应， 他们可以穿越宏观系统的势阱而产生变化， 故称之为宏观量子隧道效应。

纳米材料具有极佳的力学性能， 如高强、高硬和良好的塑性。金属材料的屈服强度和硬度随着晶粒尺寸的减小而提高。同时， 不牺牲塑性和韧性。

纳米材料的表面效应和量子尺寸效应对纳米材料的光学特性有很大的影响。如， 它的红外吸收谱频带展宽， 吸收谱中的精细结构消失， 中红外有很强的光吸收能力。纳米材料的颗粒尺寸越小， 电子平均自由程越短， 偏离理想周期场愈加严重， 使得其导电性特殊。当晶粒尺寸达到纳米量级， 金属会显示非金属特征。纳米材料与常规材料在磁结构方面的很大差异， 必然在磁学性能表现出来。

当晶粒尺寸减小到临界尺寸时， 常规的铁磁性材料会转变为顺磁性， 甚至处于超顺磁状态。纳米材料的比表面积很大， 因此它具有相当高的化学活性， 在催化等敏感和响应等性能方面显得尤为突出。

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