Kvantna fizika , grana fizike utemeljena na kvantnoj teoriji. Zakoni klasične fizike ne vrijede na skalama od interesa za nanotehnologiju. Svi fenomeni koji se pojavljuju na skali atoma moraju se opisivati koristeći formalizam kvantne fizike. Objekti na skalama nanometara ne ponašaju se kao klasična tijela koja slijede putanje pod utjecajem sila. Takvi objekti ponašaju se i kao valovi i kao čestice, ovisno o konkretnim okolnostima i mjerenjima koja se na njima obavljaju. Ova činjenica poznata je i kao 'dualna priroda tvari'. Pridjev kvantni ili kvantna potječe iz činjenice da, prema kvantnoj teoriji, energija može biti odaslana iz ili apsorbirana u tvar samo u diskretnim jedinicama, 'paketima' zvanim kvanti.
Atom , stabilno, neutralno stanje jezgre (protona i neutrona) i okružujućih elektrona (tzv. atomski elektronski omotač). Jezgra atoma je nekoliko desetaka tisuća puta manja od atoma u ukupnosti (uključujući elektrone) čija dimenzija ovisi o konkretnom atomu, ali se tipično radi o nekoliko desetih dijelova nanometra. Različiti atomi poznati kemiji i fizici na shematski i informativan način popisani su u periodnom sustavu elemenata.
Mikroskop atomske sile (AFM), naprava namijenjena promatranju površina, ne nužno vodljivih. Ovo je glavna prednost AFM-a prema skenirajućem tunelirajućem mikroskopu koji se može primijeniti za promatranje isključivo vodljivih materijala i njihovih površina. Za razliku od STM-a, AFM ne mjeri struju između vrha mikroskopa i uzorka, nego silu koja djeluje među njima. Sile koje su važne u ovom slučaju su jaka odbojna sila na malim udaljenostima koja se pojavljuje kao rezultat preklopa elektronskih gustoća vrha mikroskopa i uzorka i dugodosežna privlačna van der Waalsova sila. Oštri vrh AFM mikroskopa postavljen je okomito na 'gredu' mikroskopskih dimenzija, a mali pomaci grede mjere se ili optički (koristeći laser, interferometrija) ili električki (piezoelektrične metode kad je greda načinjena od piezoelektrika kao što je kvarc npr.). Pomak grede proporcionalan je sili koja djeluje između vrha i uzorka. Promjene mjerene sile kako se vrh miče po površini snimaju se i ovakva informacija se koristi za rekonstrukciju slike površine. AFM funkcionira i izvan visokovakuumskih uvjeta i može se upotrijebiti za promatranje bioloških uzoraka. Njime se također mogu pomicati atomi ili molekule po površini materijala.
Odozgo prema dolje , (top-down approach) sinteza nanostrukturiranog materijala ili nanoskopske čestice, nanokristala iz makroskopskog komada nestrukturiranog materijala. Uobičajene tehnike koje se koriste u ovu svrhu su litografija, nagrizanje materijala (etching), mehaničko drobljenje materijala, inženjering uz pomoć mikroskopa atomske sile (koji se može koristiti tako da 'grebe' površinu proizvodeći nanoskopske kanale i druge struje.
Nanokristal , nanoskopska čestica koja sadrži od nekoliko stotina do nekoliko desetaka tisuća atoma koji su uređeni u kristalnu strukturu. Kako kristalni poredak mora završiti na površini nanokristala, površinski atomi imaju manje susjeda od onih blizu centra nanokristala. Oblik nanokristala je takav da minimizira slobodnu energiju ili 'površinsku napetost'. Upravo zbog toga su nanokristali kompaktne strukture koje sliče kuglama što je više moguće i dozvoljeno kristalnim poretkom nanokristala i ukupnim brojem atoma u nanokristalu. Zbog velike izložene površine, nanokristali mogu biti vrlo kemijski aktivni i nestabilni. Na primjer, za nanokristale srebra poznato je da su vrlo učinkoviti protiv mikroba. Nanokristali su često građevni elementi nanostrukturiranih materijala (pristup 'odozdo prema gore'). Pojam je vezan uz nano-nakupinu (nanoklaster), često sinonim za nanočesticu.
Nano-nakupina , nakupina (klaster) atoma ili molekula čije su karakteristične dimenzije nekoliko nanometara. Ovaj pojam se s jedne strane preklapa s pojmom nanokristala, a s druge s pojmom (makro)molekule. Nanokristali su veće strukture od nano-nakupina.
Post je objavljen 08.06.2007. u 10:12 sati.