射率通常都是低于半导体的，在经过光照是，由于不同的折射率，在介质与粒子间产生了界面，从而使纳米半导体的场强大于光的辐射强度，产生了局部的场强效应【17】，称为介电限域效应。这种效应直接影响到了纳米半导体粒子的物理光学特性。在无机和有机材料杂化领域，介电限域效应也起到了不可缺少的作用，可作为催化剂对反应过程起到一定的影响。

1.2氧化锆概述

1.2.1氧化锆材料的晶体结构和特性

氧化锆的分子质量为123.22，它的熔点和沸点分别为2715℃、4275℃，是物理意义上的高熔沸点金属氧化物，其莫氏硬度为7。

氧化锆的分类有很多种依据，结构、纯度等等。在结构上来讲，高纯度的氧化锆是白色的，纯度较低的颜色则为黄色或灰色。在性能上来说，其物理化学化学性能都比较稳定，不溶于水和盐酸，除了少数高浓度酸性液体意外，对大多数碱性、酸性或者熔体都具有较高的稳定性。

氧化锆具有很特殊的的微观结构，为萤石型结构【18】，如下图1-1所示。

氧化锆是一种多晶相结构的金属氧化物，纯氧化锆在2300摄氏度以上是立方相(cubiczirconia，c-Zr02)，1100摄氏度到2300摄氏度之间是四方相(tetragonalzirconia，t-Zr02)，

【19】1100摄氏度以下是单斜相（monlcliniczirconia,m-Zr02) 。

不同晶型所对应的结构如下图1-2所示，其结构组成分别为：单斜ZrO2单晶胞具有比较复杂的结构，锆离子与氧离子的配位数为7。晶相状态之间可以根部不同的外界条件可以相互转换，且这种转变是属于可逆的过程，其中氧化锆的四方相结构与单斜相结构之间的相变时常由压力引起。三种晶型的转化关系为：单斜相氧化锆加热到1170℃时转变为四方相氧化锆，四方相氧化锆加热到2370℃时转变为立方相氧化锆，立方相氧化锆加热到2715℃时由固态转变为液态【20】。

图1-2立方、四方和单斜ZrO2的单胞结构

a—立方ZrO2；b—四方ZrO2；c—单斜ZrO2

氧化锆作为一种重要的材料，其具有众多优越的性能，在物理和化学方面表现出尤为良好的效应，其被科学工作者们广泛研究和应用于各种领域。在最近几年的研究中，它被提出了作为栅极电介质的材料的可能性并得到了证明。人们通过研究其光性能，得到了其性能随着其结构的变化而改变的现象尤为明显。因此氧化锆的结构与各种性能与其制备方法有很大的关系。如下图所示为刑杰等人所研究得出的氧化锆的吸光图谱，可以看出其在紫外光波段有明显的吸收峰，通过图谱可以得出其带隙为4.7eV，这一发现揭示了氧化锆可以应用在紫外光探测器【21】。

1.2.2氧化锆的应用及研究现状

纳米氧化锆在纳米材料及光电器件领域都是是非常重要且不可缺少的一种重要材料，因为它具有多种优越的性能及良好的物理及化学性质，是近几年来纳米光电材料领域的热门研究项目之一。并且因为氧化锆具有这些优越的性能，它在许多领域都有应用，其主要用于以下几个方面：

1陶瓷

氧化锆在陶瓷领域的应用主要体现在其优越的物理性能及化学性能，如今的陶瓷材料虽然具有抗热性和抗腐蚀性、耐用、质量轻和高硬度等优点【22】，但脆性的缺点是所有普通陶瓷材料的通病，大大限制了其在工业生产中的广泛应用，阻碍了陶瓷行业的发展。因此，研究者们的注意力放在了纳米材料上，希望通过纳米材料的优越性能来改善普通陶瓷材料制造业的困境。要想制造出好的陶瓷，解决脆性和提高韧性问题是一大难题。科学家们通过反复放到的研究与实验，的除了氧化锆的特性可以解决这一问题。利用的是氧化锆的结构从四方相装变为单斜相时产生的残余应力和显微裂痕来达到增加韧性的效果。研究工作者们还通过大量的实验表明了氧化锆的相变临界温度与粒径有关，粒径较小时，相变可以发生时在室温下。 界面特性对氧化锆光电探测器性能的影响(3):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205651.html