纳米材料与技术
纳米技术与纳米材料

纳米技术与纳米材料纳米技术是指在纳米尺度上进行研究和应用的技术,纳米材料则是指具有纳米尺度特征的材料。
纳米技术和纳米材料的发展,正在深刻地改变着我们的生活和工作方式,对各行各业都产生着深远的影响。
首先,纳米技术和纳米材料在材料科学领域具有重要的应用价值。
由于纳米材料具有较大的比表面积和较小的尺寸效应,使得其具有优异的力学、光学、磁学、电学和热学性能。
纳米技术可以通过控制和调控原子、分子的组装方式,制备出具有特殊功能和性能的纳米材料,例如碳纳米管、纳米颗粒等。
这些纳米材料可以被广泛应用于新型能源材料、传感器、纳米电子器件、生物医学材料等领域,为材料科学的发展带来了全新的机遇和挑战。
其次,纳米技术和纳米材料在生物医学领域也具有重要的应用前景。
纳米技术可以通过纳米材料的设计和制备,实现对生物分子、细胞和组织的精准探测和治疗。
例如,纳米材料可以作为药物载体,将药物精准地输送到病变组织,提高药物的疗效,减少药物对正常组织的损伤。
此外,纳米技术还可以制备具有特定形貌和功能的纳米材料,用于生物成像、肿瘤治疗、组织修复等领域,为生物医学的发展带来了新的希望。
再次,纳米技术和纳米材料在环境保护和能源领域也具有重要的应用意义。
纳米材料可以被应用于污染物的吸附、催化剂的制备、新能源材料的研发等方面。
例如,纳米材料可以被用于水处理领域,通过其较大的比表面积和丰富的表面活性位点,有效地吸附和降解水中的有机污染物和重金属离子。
此外,纳米材料还可以被应用于太阳能电池、燃料电池、储能材料等方面,为环境保护和可持续能源的发展提供了新的途径和可能性。
总之,纳米技术和纳米材料的发展,为人类社会的各个领域带来了巨大的变革和发展机遇。
然而,纳米技术和纳米材料的发展也面临着一些挑战和风险,例如纳米材料的环境安全性、生物相容性、制备工艺的可控性等问题。
因此,需要加强纳米技术和纳米材料的基础研究,加强纳米材料的环境和生物安全评估,推动纳米技术和纳米材料的可持续发展,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
纳米材料与技术专业就业方向及前景分析

纳米材料与技术专业就业方向及前景分析引言纳米材料与技术是一门新兴的跨学科领域,广泛应用于材料科学、化学工程、物理学等领域。
随着纳米科技的快速发展,纳米材料与技术专业的就业前景也变得越来越广阔。
本文将对纳米材料与技术专业的就业方向及前景进行分析。
就业方向1. 科研机构和实验室纳米材料与技术专业的毕业生可以选择进入科研机构和实验室从事纳米材料的研究与开发工作。
他们可以参与新型纳米材料的合成、表征与性能研究,以及纳米技术的应用探索等工作。
这些机构包括大学研究所、国家实验室、企业研发中心等。
2. 材料制造企业众多材料制造企业都在积极应用纳米技术改进产品性能,并不断推出新的纳米材料产品。
纳米材料与技术专业的毕业生可以加入这些企业,参与纳米材料的制备、改性和应用等工作。
纳米材料在电子、光电、汽车、航天等领域具有广阔的应用前景,相应需求也在不断增加。
3. 新能源领域纳米材料在新能源领域具有重要应用价值。
毕业生可选择从事纳米材料在太阳能电池、储能材料、燃料电池等能源技术中的研究和开发工作。
新能源领域的发展势头迅猛,对具备纳米材料与技术专业背景的人才需求量大。
4. 医疗健康领域纳米材料在医疗健康领域也有广泛应用。
毕业生可从事纳米材料在药物传递、疾病诊断、生物传感器等方面的研究与开发工作。
纳米材料在医疗领域的应用还处于快速发展阶段,对纳米材料与技术专业的人才需求量不断增长。
就业前景1. 发展潜力巨大纳米材料与技术专业属于新兴领域,发展潜力巨大。
纳米科技正在催生多个产业的创新与发展,对纳米材料与技术专业的人才需求量不断攀升。
随着纳米技术在各个领域的应用不断拓展,纳米材料与技术专业的就业前景也将更加广阔。
2. 薪资待遇较高由于纳米材料与技术专业属于高新技术领域,对于人才的需求大于供应,毕业生在就业时通常能够获得较高的薪资待遇。
纳米材料与技术领域的研究工作需要较高的专业知识和技能,技术水平高的人才在市场上更具竞争力。
3. 创新与创业机会纳米材料与技术专业的毕业生还可以选择创业或参与科技创新项目。
纳米材料与技术

纳米材料与技术纳米材料与技术是一门涉及到材料科学、物理学、化学等多个学科的前沿领域,其研究对象是尺寸在纳米米级范围内的材料。
纳米材料具有独特的物理、化学、生物学性质,广泛用于各个领域,如电子、能源、医学等。
在以下几个方面介绍纳米材料与技术。
首先,纳米材料的尺寸效应使其具有特殊的性质。
例如,纳米金属颗粒具有高比表面积和尺寸约束效应,使其具有优异的催化性能,广泛应用于催化剂、传感器等领域。
此外,纳米颗粒的光学、电学、磁学性质也发生明显变化,具备新颖的光电、磁电效应,用于纳米光电器件、磁存储等。
其次,纳米材料与技术在电子领域具有广泛应用。
纳米材料的特殊性质使其成为新一代电子器件的重要组成部分。
例如,碳纳米管具有优异的导电性和机械性能,被广泛应用于场发射、传感器、能源储存等领域。
石墨烯作为一种具有单原子厚度的二维材料,具有优异的导电性、热传导性和机械性能,被认为是未来电子器件的理想候选材料。
此外,纳米材料与技术在能源领域也发挥着重要作用。
纳米材料能够提高能源转化效率和存储密度,减少能源消耗和环境污染。
例如,纳米材料在太阳能电池中的应用可以提高光电转换效率。
纳米材料还可以用于制备高性能锂离子电池、燃料电池、超级电容器等能源存储设备。
此外,纳米材料与技术在医学领域也有着广泛的应用。
纳米材料可以用于制备生物传感器、药物缓释系统、癌症治疗等。
纳米粒子可以通过纳米尺度的精确控制,使药物在体内准确释放,提高治疗效果。
纳米材料还可以作为生物成像剂,用于疾病的早期诊断。
纳米材料与技术的发展为我们开辟了新的研究领域和应用空间。
然而,随着纳米材料的广泛应用,也提出了一系列新的问题和挑战,如纳米材料的环境影响、生物安全性等。
因此,我们需要进行相关研究,推动纳米材料与技术的可持续发展。
总之,纳米材料与技术是当代材料科学的重要研究领域,具有广泛的应用前景。
通过研究纳米材料的特殊性质和应用,我们可以开发出更加高效、环保、可持续的材料和技术,推动科学技术的进步与社会的发展。
纳米材料与技术专业学什么

纳米材料与技术专业学什么纳米材料与技术是一门涉及纳米尺度材料和相应技术应用的学科。
纳米材料与技术专业的学习内容非常广泛,涉及化学、物理、材料科学等多个学科领域。
学习纳米材料与技术专业需要具备一定的理论基础和实验技能,下面将介绍一些纳米材料与技术专业的学习内容。
理论基础知识学习纳米材料与技术专业首先需要掌握相关的理论知识。
这包括纳米材料的基本概念、纳米尺度的特殊性质和现象、纳米材料的制备方法与表征技术、纳米材料的性能与应用等方面的知识。
学生需要学习材料科学、物理、化学等相关课程,了解纳米尺度下材料的特性和相关理论。
材料制备与表征技术纳米材料与技术专业也需要学习纳米材料的制备方法和表征技术。
学生将学习和掌握各种纳米材料的制备技术,如溶剂热法、溶胶凝胶法、气相沉积法等。
同时,学生还将学习使用多种仪器设备对纳米材料进行表征,包括透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪等。
这些技术的掌握对于纳米材料的制备和性质研究具有重要意义。
纳米材料的性能与应用学习纳米材料与技术专业还需要关注纳米材料的性能和应用领域。
纳米材料在电子、光电子、能源、医学等领域具有广泛的应用前景。
学生需要了解纳米材料在这些领域中的应用特点和研究进展,学习运用纳米材料解决实际问题的方法。
纳米材料的安全与环境影响纳米材料与技术专业学习还需要关注纳米材料的安全性和环境影响。
纳米材料的特殊性质可能会带来新的安全隐患和环境问题,学生需要学习评估纳米材料的安全性和环境影响,并研究如何在纳米材料的开发和应用过程中减少潜在的风险。
项目实践和科研能力学习纳米材料与技术专业不仅需要掌握理论知识,还需要进行实践和科研项目。
学生将参与纳米材料的制备、表征和应用实验,锻炼实验技能。
同时,学生还需要参与相关科研项目,进行独立的研究工作,培养科学研究的能力。
纳米材料与技术专业学习内容广泛,理论与实践相结合,既关注基础理论知识的学习,又注重实际应用和科学研究能力的培养。
纳米材料与技术专业考研方向

纳米材料与技术专业考研方向引言纳米材料与技术是一门涉及纳米材料合成、纳米材料表征和纳米材料应用的学科领域,近年来得到了广泛研究和应用。
考研方向是纳米材料与技术领域的高等研究学位教育,旨在培养掌握纳米材料制备、纳米材料物性表征和纳米材料应用的高级专门人才。
纳米材料与技术方向的研究内容纳米材料与技术方向的研究主要涵盖以下内容:1. 纳米材料合成纳米材料合成是纳米材料与技术方向的核心研究内容之一。
该研究主要包括纳米材料的制备方法、纳米材料合成机理以及合成过程中的控制策略等。
常见的纳米材料合成方法包括溶液法、气相法、固相法和机械法等。
2. 纳米材料物性表征纳米材料物性表征是纳米材料与技术方向的重要研究内容。
该研究旨在通过各种表征手段对纳米材料的结构、形貌、成分以及物理、化学等性质进行分析和测试。
常见的纳米材料物性表征手段包括透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)等。
3. 纳米材料应用纳米材料应用是纳米材料与技术方向的关键研究内容之一。
该研究旨在将纳米材料应用于各个领域,如能源领域、材料科学领域、生物医学领域等。
常见的纳米材料应用包括纳米电子器件、纳米催化剂、纳米传感器等。
纳米材料与技术专业考研的意义和前景纳米材料与技术专业考研对于培养具备纳米材料合成、纳米材料物性表征和纳米材料应用能力的高级专门人才具有重要意义。
纳米技术是当代科学技术的前沿领域,具有广阔的应用前景。
纳米材料与技术专业考研毕业生可以从事纳米材料研发、制备和应用等相关工作,为国家的科技创新和经济发展做出贡献。
此外,纳米材料与技术专业考研还可以在学术研究领域继续深入研究,开展创新性的科学研究工作,为纳米材料与技术领域的发展做出贡献。
结论纳米材料与技术专业考研方向是纳米材料与技术领域的高等研究学位教育,培养掌握纳米材料合成、纳米材料物性表征和纳米材料应用的高级专门人才。
它涵盖了纳米材料合成、纳米材料物性表征和纳米材料应用等内容,具有重要意义和广阔的前景。
纳米材料与技术专业主要学什么(附课程目录)

纳米材料与技术专业主要学什么(附课程目录)在高考填报志愿的时候,不少人对纳米材料与技术专业比较感兴趣,那么,纳米材料与技术专业是个什么样的专业呢?纳米材料与技术专业主要学什么?课程设置如何?下面为大家整理了纳米材料与技术专业课程目录,希望可以帮助大家全面了解纳米材料与技术专业。
纳米材料与技术专业主要学什么?▶纳米材料与技术专业课程目录:纳米粉体材料的制备与表面修饰、纳电子器件的基本原理和微加工技术、纳米材料的基本概念和基本物理效应、一维纳米材料的制备、纳米复合材料的制备、纳米材料的结构、纳米结构材料的制备、纳米材料的物理特性与应用、尺寸和形貌的表征技术、纳米材料与纳米技术的最新进展和发展趋势通过学习,可以帮助大家掌握纳米材料与技术专业的的基础知识和能力,通过了解本学科的理论前沿和发展动态,可以拓宽知识视野,进而提升纳米材料与技术专业方面的专长与技能,为今后的工作学习奠定坚实的理论与实践基础。
纳米材料与技术专业简介本专业为2023年新增专业,纳米技术、信息技术及生物技术将成为世纪社会经济发展的三大支柱。
纳米科技的兴起,对我国提出了严峻的挑战,同时也为我国实现跨越式发展提供了难得的机遇。
纳米材料是纳米科技的基础,功能纳米材料是纳米材料科学中最富有活力的领域,它对信息、生物、能源、环境、宇航等高科技领域,将产生深远的影响并具有广阔的应用前景。
本专业主要学习环境纳米材料的绿色制备及其规模化。
纳米材料与技术专业就业前景怎么样?纳米材料与技术专业的发展前途广阔,毕业生一般都可以在科研院校及纳米材料、黏合剂、涂料、电镀、陶瓷等相关领域从事相关产品开发、生产和检测等工作。
纳米材料与技术专业代码是多少?专业代码:080413T专业类别:材料类门类:工学。
纳米材料与技术专业介绍

纳米材料与技术专业介绍
纳米材料与技术是一个涉及纳米科学和纳米工程的跨学科领域,它涉及到制备、表征和应用纳米尺度的材料和结构。
纳米材料是指
至少在一个尺度上小于100纳米的材料,通常表现出与其宏观对应
物质不同的特性和行为。
纳米技术则是利用这些纳米材料进行制造
和创新的技术。
在纳米材料与技术专业中,学生将学习纳米材料的合成方法、
表征技术、性质和应用,以及纳米技术在各个领域的应用。
课程可
能涉及到纳米材料的化学、物理、生物学等方面的知识,以及纳米
技术在材料科学、医学、能源、电子学等领域的应用。
在纳米材料方面,学生可能会学习纳米颗粒、纳米线、纳米片
等不同形态的纳米材料的制备方法,例如溶剂热法、化学气相沉积、机械合金化等。
他们还会学习使用扫描电子显微镜、透射电子显微
镜等先进仪器进行纳米材料的表征。
在纳米技术方面,学生可能会学习纳米光子学、纳米电子学、
纳米生物学等领域的知识,以及纳米技术在药物输送、纳米传感器、纳米电子器件等方面的应用。
此外,学生还可能会学习纳米材料的安全性和环境影响等相关知识,以及纳米技术的伦理和法律问题。
纳米材料与技术专业的毕业生通常可以在科研院所、大学、企业等单位从事纳米材料的研发、生产和应用工作,也可以从事相关的技术咨询和管理工作。
这个专业对于推动材料科学和技术的发展具有重要意义,也在医学、环境保护、能源等领域有广阔的应用前景。
纳米材料与技术 课程

纳米材料与技术课程
纳米材料与技术是一门涉及纳米科学和纳米技术的课程。
在这
门课程中,学生将学习关于纳米材料的制备、性质和应用,以及纳
米技术在各个领域的应用和发展。
这门课程通常涵盖以下几个方面:
1. 纳米材料的基本概念,课程会介绍纳米材料的定义、特点和
尺度效应等基本概念,让学生对纳米材料有一个全面的认识。
2. 纳米材料的制备方法,学生将学习纳米材料的制备方法,包
括顶部-下方法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积等各种制备技术,以
及不同制备方法对纳米材料性能的影响。
3. 纳米材料的性质与表征,课程将介绍纳米材料的特殊性质,
如量子尺寸效应、表面效应等,并学习各种表征手段,如透射电子
显微镜、扫描电子显微镜等用于研究纳米材料性质的方法。
4. 纳米材料的应用,学生将了解纳米材料在材料科学、生物医学、能源领域等各个领域的应用,如纳米材料在传感器、药物输送、催化剂等方面的应用。
5. 纳米技术的发展与前景,课程还将介绍纳米技术的发展历程和未来发展趋势,包括纳米电子学、纳米生物技术、纳米医学等领域的前沿研究和应用。
总的来说,纳米材料与技术课程涵盖了从基础概念到前沿应用的内容,为学生提供了系统的纳米材料知识体系,培养了他们对纳米材料和纳米技术的理解和应用能力。
这门课程对于理解和掌握纳米材料及其应用具有重要意义,也是未来材料科学和技术发展的重要方向之一。
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纳米材料与技术(2007-05-15 16:05:21)转载1959年,美国著名物理学家(1965年诺贝尔物理学奖获得者)费因曼教授(R.P.Feynman)曾指出:“如果有一天人类能够按人的意志安排一个原子和分子,那将会产生什么奇迹?”今天,这个美好的愿望已经开始走向现实。
目前,人类已经能够制备出包括有几十个到几万个原子的纳米颗粒,并把它们作为基本单元构造一维量子线、二维量子面和三维纳米固体,创造出相同物质传统材料完全不具备的奇特性能。
这就是面向21世纪的纳米科学技术。
0.2纳米材料的研究历史人类对物质的认识分为宏观和微观两个层次。
宏观是指研究的对象尺寸很大,并且下限有限,上限无限(肉眼可见的是最小宏观,而上限是天体、星系)。
到目前为止,人类对宏观物质结构及运动规律已经有相当的了解,一些学科领域都已建立,如力学、地球物理学、天体物理学、空间科学等。
微观指原子、分子,以及原子内部的原子核和电子,微观有上限而无法定义下限。
19世纪末到20世纪初,人类对微观世界的认识已延伸到一定层次,时间上达到纳秒、皮秒和飞秒数量级。
建立了相应的理论,例如原子核物理、粒子物理、量子力学等。
相对而言,在原子、分子与宏观物质的中间领域,人类的认识还相当肤浅,被誉为有待开拓的“处女地”。
近20年以来,人类已经发现,在微观到宏观的中间物质出现了许多既不同于宏观物质,也不同于微观体系的奇异现象。
下面对纳米材料的研究历史作简要介绍。
1 000年以前。
当时,中国人利用燃烧的蜡烛形成的烟雾制成碳黑,作为墨的原料或着色染料,科学家们将其誉为最早的纳米材料。
中国古代的铜镜表面防锈层是由Sn02颗粒构成的薄膜,遗憾的是当时人们并不知道这些材料是由肉眼根本无法看到的纳米尺度小颗粒构成。
1861年,随着胶体化学(colloidchemistry)的建立,科学家们开始对1—lOOnm的粒子系统进行研究。
但限于当时的科学技术水平,化学家们并没有意识到在这样一个尺寸范围是人类认识世界的一个崭新层次,而仅仅是从化学角度作为宏观体系的中间环节进行研究。
20世纪初,有人开始用化学方法制备作为催化剂使用的铂超微颗粒。
1929年,有人用Al、Cr、Cu、Fe等金属作电极,在空气中产生弧光放电,得到了15种金属氧化物的溶胶。
并开始对超微颗粒进行X光射线实验研究。
1940年,有人首次采用电子显微镜对金属氧化物的烟状物进行观察。
1945年,Balk提出在低压惰性气体中获得金属超微粒子的方法。
20世纪上半叶的研究特点是,人类已经自觉地把纳米微粒作为研究对象来探索纳米体系的奥秘。
20世纪50年代末,有人预计,在微米、亚微米(纳米材料尺寸上限)的细小体系中,一束电子分成两束,以形成不同的位相,重新相遇后会产生电子波函数相干现象,从而导致电导的波动性。
60年代初,有人用实验观察到了电子束的波动性。
几乎在同一时期,日本理论物理大师R.Kubo在金属超微粒子的理论研究中发现,金属粒子显示出与块状物质不同的热性质,被科学界称做Kubo效应。
1963年,通过在纯净气体中的蒸发和冷凝过程获得了单个金属微粒的形貌和晶体结构。
70年代末,美国人发明了激光驱动气相合成数十纳米尺寸的硅基陶瓷粉末(Si、SiC、Si3N4),从此,人类开始了规模生产纳米材料的历史。
70年代末到80年代初,人类对纳米微粒的结构、形态和特性进行了比较系统的研究,在描述金属微粒方面可达电子能级状态的Kubo理论日臻完善,在用量子尺寸效应解释超微粒子等特性方面也获得了极大成功。
1984年,制备出了具有清洁界面的纳米晶体Pd、Cu、Fe 等多晶纳米固体。
1987年,美国用同样方法制备了人工纳米材料Ti02等晶体。
90年代初,采用各种方法制备的人工纳米材料已多达百种,其中,引起科技界极大重视的纳米粒子应属于团簇粒子。
团簇的尺寸一般在1nm以下,它由几个到几百个原子构成。
1985年,美国科学家用激光加热石墨蒸发法在甲苯中形成碳的团簇C6o和C70。
1991年,发现了完全由碳原子构成的纳米碳管。
纵观90年代纳米材料研究现状,可以证明人类已在各个学科层面上开展了深入细致的研究并逐渐形成了纳米科学与技术群和高科技生长点。
0.3 纳米材料的主要研究内容所谓纳米材料,从狭义上说,就是有关原子团簇、纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜、纳米碳管和纳米固体材料的总称。
从广义上看,纳米材料应该是晶粒或晶界等显微构造能达到纳米尺寸水平的材料。
当然,纳米材料的制备原料首先必须是纳米级的。
按传统的材料学科体系划分,纳米材料又可进一步分为纳米金属材料、纳米陶瓷材料、纳米高分子材料和纳米复合材料。
若按应用目的分类,可将纳米材料分为纳米电子材料、纳米磁性材料、纳米隐身材料、纳米生物材料等等。
为了便于叙述纳米材料的主要研究内容,将从狭义的角度加以介绍。
1.原子团簇原子团是由多个原子组成的小粒子,它们比无机分子大,但比具有平移对称性的块体材料小,它们的原子结构(键长、键角和对称性等)和电子结构不同于分子,也不同于块体。
原子团簇的尺寸一般小于20nm,约含几个到105个原子。
原子团簇具有很多独特性质:(1)具有硕大的表面积比而呈现出表面或界面效应;(2)幻数效应;(形状和对称性多种多样)(3)原子团尺寸小于临界值时的“库仑爆炸”(自旋状态改变,库仑排斥力增强)(4)原子团逸出功的振荡行为等。
目前,研究原子团簇的结构与特性主要有两方面的工作,一方面是理论计算原子团簇的原子结构、键长、键角和排列能量最小的可能存在结构;另一方面是实验研究原子团簇的结构与特性,制备原子团,并设法保持其原有特性压制成块,进而开展相关应用研究。
2.纳米颗粒纳米颗粒是指颗粒尺寸为纳米量级的超微颗粒,它的尺度大于原子团簇,小于通常的微粉,一般在1-100nm之间。
这样小的物体只能用高分辨的电子显微镜观察。
为此,日本名古屋大学上田良二教授给纳米颗粒下了一个定义:用电子显微镜才能看到的微粒称为纳米颗粒。
纳米颗粒与原子团簇不同,它们一般不具有幻数效应,但具有量子效应、表面效应和分形聚集特性等。
纳米颗粒的应用前景,除了光、电、磁、敏感和催化特性外,就是由5—50nm的纳米颗粒在高真空下原位压制纳米材料,或制作纳米颗粒涂层,或根据纳米颗粒的特性设计紫外反射涂层、红外吸收涂层、微波隐身涂层,以及其他的纳米功能薄膜。
3.纳米碳球纳米碳球的主要代表是C60。
由此可见,60个C原子组成封闭的球形,是32面体,即由20个六边形(类似苯环)和12个五边形构成一个完整C60。
这种结构与常规的碳的同素异形体金刚石和石墨层状结构完全不同,物理化学性质非常奇特,如电学性质、光学性质和超导特性。
4.纳米碳管纳米碳管是纳米材料的一支新军。
它由纯碳元素组成,是由类似石墨六边形网格翻卷而成的管状物,管子两端一般由含五边形的半球面网格封口。
纳米碳管直径一般在1—20nm之间,长度可以从纳米至微米量级。
纳米碳管有许多特性,有强烈的应用背景,预测它们在超细高强纤维、复合材料、大规模集成电路、超导线材和多相催化等方面有着广泛的用途。
5.纳米薄膜与纳米涂层这种薄膜具有纳米结构的特殊性质,目前可以分为两类:(1)含有纳米颗粒与原子团簇——基质薄膜;(2)纳米尺寸厚度的薄膜,其厚度接近电子自由程和Debye(德布罗依)长度,可以利用其显著的量子特性和统计特性组装成新型功能器件。
例如,镶嵌有原子团的功能薄膜会在基质中呈现出调制掺杂效应,该结构相当于大原子—超原子膜材料,具有三维特征;纳米厚度的信息存贮薄膜具有超高密度功能,这类集成器件具有惊人的信息处理能力;纳米磁性多层膜具有典型的周期性调制结构,导致磁性材料的饱和磁化强度的减小或增强。
对这些问题的系统研究具有重要的理论和应用意义。
6.纳米固体材料具有纳米特征结构的固体材料称为纳米固体材料。
例如,由纳米颗粒压制烧结而成的三维固体,结构上表现为颗粒和界面双组元;原子团簇堆压成块体后,保持原结构而不发生结合长大反应的固体。
原子团用高速高压气流带动等。
其中,由原子团簇堆压成的纳米金属材料具有很大的强度和稳定性,以及很强的导电能力,这类材料存在大量晶界,呈现出特殊的机械、电、磁、光和化学性质。
已经发现,由纳米硅晶粒和晶界组成的纳米固体材料,其晶粒和边界几乎各占体积一半,具有比本征晶体硅高的电导率和载流子迁移率,电导率的温度系数很小,这些特殊性正在被进一步研究。
7。
纳米复合材料增强相为纳米颗粒、纳米晶须、纳米晶片、纳米纤维的复合材料称为纳米复合材料。
增强相必须是纳米级;基体可以是纳米级,也可以是常规材料。
纳米第二相的加入,可提高基体的性能。
纳米复合材料包括金属基、陶瓷基和高分子基纳米复合材料。
复合方式有:晶内型、晶间型、晶内—晶间混合型、纳米·纳米型等。
纳米薄膜材料制备技术(2007-05-15 16:13:27)转载纳米薄膜分为两类:一类是由纳米粒子组成(或堆砌而成)的薄膜,另一类是在纳米粒子间有较多的孔隙或无序原子或另一种材料。
纳米粒子镶嵌在另一基体材料中的颗粒膜就属于第二类纳米薄膜。
纳米薄膜的制备方法按原理可分为物理方法和化学方法两大类,按物质形态主要有气相法和液相法两种。
1、物理方法:1)、真空蒸发(单源单层蒸发;单源多层蒸发;多源反应共蒸发)2)、磁控溅射3)、离子束溅射(单离子束(反应)溅射;双离子束(反应)溅射;多离子束反应共溅射)4)、分子束外延(MBE)2、化学方法:1)化学气相沉积(CYD):金属有机物化学气相沉积;热解化学气相沉积;等离子体增强化学气相沉积;激光诱导化学气相沉积;微波等离子体化学气相沉积。
2)溶胶-凝胶法3)电镀法3.2.1物理气相沉积法物理气相沉积(PVD)方法作为一类常规的薄膜制备手段被广泛地应用于纳米薄膜的制备与研究工作中,PVD包括蒸镀、电子束蒸镀、溅射等。
2分子束外延。
以蒸镀为基础发展起来的分子束外延技术和设备,经过十余年的开发,近年来已制备出各种Ⅲ—V族化合物的半导体器件。
外延是指在单晶基体上生长出位向相同的同类单晶体(同质外延),或者生长出具有共格或半共格联系的异类单晶体(异质外延)。
目前分子束外延的膜厚控制水平已经达到单原子层,甚至知道某一单原子层是否已经排满,而另一层是否已经开始生长。
3.溅射制膜溅射制膜是指在真空室中,利用荷能粒子轰击靶材表面,使被轰击出的粒子在基片上沉积的技术。
溅射镀膜有两种。
一种是在真空室中,利用离子束轰击靶表面,使溅射击的粒子在基片表面成膜,这称为离子束溅射。
离子束要由特制的离子源产生,离子源结构较为复杂,价格较贵,只是在用于分析技术和制取特殊的薄膜时才采用离子束溅射。
另一种是在真空室中,利用低压气体放电现象,使处于等离子状态下的离子轰击靶表面,并使溅射出的粒子堆积在基片上。