Наночастица – это частица, размер которой не превышает 40 нм, которая имеет аморфную или кристаллическую структуру.

Наиболее изученными являются нанодисперсные частицы, получаемые из парогазовой и жидкой фазы металлов. Так при образовании наночастиц с координационным числом Z≤12, наиболее устойчивыми считаются кластерные образования с линейными, симметрично разветвленными атомами и циклические структуры с числом атомов в них от 3 до 7. Дальнейший рост устойчивого числа атомов вокруг центрального зарядовой симметрией затруднен. Только лишь объединение скоплений из 3-7 атомов приводит к формированию устойчивой агрегации из 13 атомов. Дальнейший рост наночастиц обусловлен принципом плотной упаковки, при котором блуждающие атомы заполняют лунки в агрегациях с повышением координационного числа до максимума. Нами получено уравнение для расчета критического размера наночастиц, свыше которого их необычные свойства затухают и приближаются к свойствам массивного тела.

,

где D, d – размер наночастиц и соответственно атомов; - плотность упаковки атомов в переохлажденной фазе – замороженной структуре, n=3…4. Величина колеблется в пределах и принимает значения: 0,74048 – в ядре наночастиц; 0,7262; 0,6655; 0,545 – в поверхностных слоях. Так, принимая для металлов примерное значение d=0,3 нм. Из этого выражения для данных значений получим соответственно: , т.е. 7,4 нм. ≥ D ≥ 3,0 нм, а при n=4 - , т.е. 21 нм ≥ D ≥ 3 нм. Т.е. верхнее среднее значение размера наночастиц металлов, при котором проявляются их необычные свойства составляет - 71,2d/(≤112d≤30 нм. Наибольшее значение – 74,2d/0,545=130d≤40 нм.

Полученные результаты хорошо соответствуют экспериментальным данным Ю.И. Петрова в книге «Кластеры и малые частицы». М:, Наука, 1986 г. – 367с.