元素百科信息频道：本文主要讨论纳米材料的宏观量子隧道效应。
隧道效应是量子的基本现象之一， 即当微粒总能量低于势垒高度时， 粒子仍然可以穿越这个势垒。
近年来，人们发现一些宏观量，如微粒的磁化强度、量子相关装置中的磁通量和电荷，也具有隧道效应， 它们可以通过宏观系统的势陷进行变化， 因此被称为宏观量子隧道效应。
纳米材料具有优异的力学性能， 如高强度、高硬度和良好的塑性。随着晶粒尺寸的降低，金属材料的屈服强度和硬度都有所提高。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， 其红外吸收谱频带宽度， 吸收谱中的精细结构消失了， 中红外光吸收能力强。颗粒尺寸的纳米材料越小， 平均电子自由程越短， 偏离理想周期场越来越严重， 使其特殊的导电性。当晶粒尺寸达到纳米量级时， 金属会显示非金属特征。在磁结构上，纳米材料与传统材料有很大的不同， 磁学性能必然表现出来。
当晶粒尺寸减小到临界尺寸时， 传统的铁磁性材料会转化为顺磁性， 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， 在催化等敏感性和响应性方面尤为突出。
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