Nanometer Materials
课程编码：10·1016
适用学科：理工学科
学时：36学分：2
先修课程：固体物理，热力学与统计物理，量子力学
教学目的和要求
纳米材料科学是近年来刚刚兴起并受到普遍关注的一个新的科学领域，它涉及到凝聚态物理、化学、材料、生物等多种学科的知识，对凝聚态物理和材料学科产生了深远的影响。课程的任务是通过课堂教学、课堂讨论使学生：1．了解纳米材料的定义、分类及其特点；掌握纳米微粒的基本理论；了解纳米微粒的结构、物理性能和化学性能；掌握纳米微粒的几种主要制备方法及其原理；2．了解纳米结构的特性检测方法和实验技术；3．了解纳米复合材料的结构和性能及其研究进展；4．了解纳米结构和纳米材料的应用领域。培养学生在交叉学科中的综合研究能力。
授课内容
1．纳米材料和器件及其特征
1．1 纳米材料的种类、量子尺寸效应
1．2 库仑阻塞和单电子器件
1．3 纳米材料的表面效应
2．纳米材料和器件的制备工艺
2．1 自生长和自组装
2．2 单原子操纵
2．3 人工多层膜，粒子束加工
3．纳米材料和器件的测量和表征
3．1 纳米线的制备和结构特征
3．2 量子海市蜃楼—表面形貌拓扑图
3．3 纳米碳管螺旋度和导电性的测定
4．纳米碳管的可控制生长与物理性质
4．1 化学气相沉积法
4．2 自取向多壁纳米碳管的生长
4．3 单壁纳米碳管的CVD合成
4．4 制备连续纳米碳管线
5．功能纳米结构的化学控制合成与组装
5．1 纳米结构的概念
5．2 纳米结构体系特性
5．3 纳米粒子合成方法
5．4 构造纳米线、纳米纤维和纳米管
5．5 纳米结构的自组装
6．纳米结构的特性检测方法和实验技术
6．1 纳米结构的表征与测量
6．2 电子显微分析
6．3 扫描探针分析
教材
朱静等编著，《纳米材料和器件》，北京，清华大学出版社，2003．
主要参考书
纳米相关资料和国内外文献
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