一. 相变

相变是普遍存在的，在材料科学及应用、热力学、冶金工程、化学工程和气象学等领域都涉及到有关相变过程。相变有关实验研究难度非常大，人们经过长时间的研究和探索依然在对相变本质了解不多，相变仍然是研究人员不断探索的方向和目标^[1]。

不同相之间的互相转变，称为”相变”也称为”物态变化”。生活中存在的许多的物质，绝大部分都是以固、液、气三种凝聚状态存在着。为了描述物质的不同凝聚状态，通常用”相”来表示物质的固、液、气三种形态的”相貌”。物质从一种相变化为另一种相的过程被称之为相变。

因为技术和科学的重要性，在长时间里晶体纳米粒子的熔化过程受到研究人员的高度关注。通常的，发现独立的纳米粒子熔点明显低于均衡熔点。事实上，固体原子表面是不协调的比那些在散装内部，因此，表面通常表现出较低的热稳定性相对内部。因此，自由表面可以作为非均匀的成核位点的熔体导致熔体成核在下面的表面尺寸依赖熔点和熔化进一步通过传播表面的液体皮肤进入室内。然而，一些相关的问题融化纳米粒子仍不清楚^[2]。

二. 金属纳米粒子（金属团簇）

纳米材料是纳米科学中研究发展的一个重要的方向,这几年已在许多科学领域引起了高度的重视,变为材料科学研究的热点。做为纳米材料的一个方向, 合金纳米粒子和金属其在现代工业、国防和高技术发展中展现出重要意义。

纳米材料研究、开发和应用的关键在于纳米粒子的制备技术,对它的要求有:粒子表面清洁;粒子形状、粒径以及粒度分布可以控制,粒子团聚倾向小;容易收集,有较好的热稳定性,易保存;生产效率高,产率、产量大等。控制颗粒的大小并获得较窄且均匀的粒度分布是纳米粒子制备的关键所在。颗粒度及结构控制是金属纳米粒子的制备课科研重点,当发生有相变是，则还需要控制晶核产生和晶粒生长的最佳温度^[3]。

三. 石墨烯

单层石墨烯是以sp²轨道杂化的碳原子形成蜂窝状六角平面晶体，厚度仅为0.335 nm, 其中C#8212;C键键长约为0.142nm, 因此它也是目前世界上存在的最薄的材料。石墨烯的碳原子之间通过很强的σ键连接, 使得石墨烯拥有良好的拉伸强度,在外界拉力作用下, C#8212;C 键很难被断开,晶格能保持相对稳定性^[4]。

单层石墨烯的成功制备,掀起了一波新的碳材料科研热潮。石墨烯是禁带宽度几乎为零的一种半金属/半导体材料, 具有出奇特的电学性质, 表现出良好的电子输运性能、异常的量子霍尔效应和分数量子霍尔效应。石墨烯纳米晶体管的成功制备预兆了石墨烯将是未来纳米电子器件非常有前景的材料。在这同时 ,对于石墨烯的力学性能等相关性质的基础和应用研究 , 也成为前沿科学家的研究热点^[5]。