Нанофизика – физика нанометровых объектов. Нано – 10 в минус 9-ой степени метра. До этого в физике конденсированного состояния физики имели дело с обычными по размеру объектами.

Представьте себе сплошной шар размером с футбольный мяч. Сплошной означает, что он, например, до отказа набит маленькими одинаковыми стальными шариками размером со спичечную головку – атомами вещества. Нетрудно понять, что в такой конструкции мы имеем всего два различных типа шариков-атомов: поверхностные и объемные, причем количество атомов на поверхности шара ничтожно мало по сравнению с количеством внутренних атомов.

Разница между этими шариками-атомами в том, что объемные атомы со всех сторон окружены себе подобными, а атомы на поверхности лишены такого окружения.

С точки зрения физики, поверхностные атомы обладают несколько большей энергией и стремятся изо всех сил, толкаясь локтями, протиснуться внутрь «толпы» и «уснуть». Вся эта возня напоминает поведение пингвинов при резком ухудшении метео условий: животные сбиваются в плотную кучу-малу и наиболее энергичными являются особи на периферии, которые всеми правдами и неправдами стараются вытолкнуть товарища наружу. Если этого сделать не получается, то они страдают и находятся в "подвешенном" состоянии. В конце концов, они могут обидеться и покинуть коллектив.

Отсюда и следуют разные свойства для этих двух видов атомов: атомы на поверхности более инициативны и подвижны.

Прежде физика конденсированного состояния материи имела дело с объектами лишь немного отличающихся по размерам от футбольного мяча. Поэтому физики вообще не принимали в расчет наличие поверхностных атомов, их, как бы, не существовало. В итоге, пренебрегая вкладом поверхностных атомов, и были составлены всем известные справочники физических величин, согласно которым, например, дистиллированная вода при нормальном давлении замерзает, а лед плавится при 0 градусов Цельсия.

Вернемся к футбольному мячу, набитому до отказа дробинками, и будем мысленно уменьшать его размер, т.е. футбольный мяч №5 в конце трансформации станет 1 размера, далее он превратится в теннисный мяч, мяч для бенди, шарик для игры в пинг-понг, стальной шарик для настольного футбола диаметром в 6-7 миллиметров.

Так вот, начиная приблизительно с размеров шарика для пинг-понга, набитого дробинками-атомами, относительное количество дробинок на поверхности становится заметным. А для размеров в 6-7 миллиметров и меньше, число дробинок на поверхности становится сначала равным числу внутренних дробинок, а в пределе и превышает его. Рождается новая физика, физика нового конденсированного состояния.

Не будем говорить о том, когда и где родился этот ребенок, и кто его родители. Оставим это людям далеким от физики и сосредоточимся на главном.

Бурный рост исследований в области нанофизики вызван острой необходимостью получения новых материалов для прогресса цивилизации, как естественных, так и искусственных.

Так кто же такие нанофизики? Это самые обычные физики – твердотельщики.

Что такое нанофизика? Это физика конденсированного состояния в области нанообъектов и наносистем.

Нанообъект – объект наноразмеров.

Наноразмер – 10 в минус 9-ой степени метра.

Отдельные атомы или молекулы вещества образуют, как известно, атомарный или молекулярный газ. А газ, как известно, не является конденсированным состоянием. Отдельные атомы или молекулы уже не делятся на поверхностные и внутренние, они – свободные.