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前言 1

第一章 绪论 1

参考文献 6

第二章 纳米微粒的基础 8

2.1纳米微粒的基本概念 8

2.2电子能级的不连续性 9

2.2.1久保（kubo）理论 9

2.2.2电子能级的统计学和热力学 12

2.3量子尺寸效应 19

2.4小尺寸效应 20

2.5表面效应 21

2.6宏观量子隧道效应 23

参考文献 24

第三章 纳米微粒结构与物理特性 26

3.1结构与形貌 26

3.2物理特性 30

3.2.1热学性能 30

3.2.2磁学性能 32

3.2.3光学性能 38

3.2.4纳米微粒分散物系的动力学性质 44

3.2.5表面活性及敏感特性 46

参考文献 47

第四章 纳米微粒的化学特性 50

4.1吸附 50

4.1.1非电解质的吸附 51

4.1.2电解质吸附 52

4.2纳米微粒的分散与凝聚 53

4.2.1分散 53

4.2.2微粒的团聚 55

4.3流变学 57

4.3.1典型胶体分散系的粘性 58

4.3.2纳米Al2O3悬浮液的粘度 59

4.3.3磁性液体的粘度 60

4.3.4双电层对粘性的影响 64

参考文献 65

第五章 纳米微粒的制备 66

5.1气相法制备纳米微粒 67

5.1.1低压气体中蒸发法（气体冷凝法） 67

5.1.2活性氢——熔融金属反应法 69

5.1.3溅射法 69

5.1.4流动液面上真空蒸度法 70

5.1.5通电加热蒸发法 71

5.1.6混合等离子法 72

5.1.7激光诱导化学气相沉积（LICVD） 73

5.2液相法制备纳米微粒 76

5.2.1沉淀法 76

5.2.2喷雾法 84

5.2.3水热法（高温水解法） 85

5.2.4溶剂挥发分解法 86

5.2.5溶胶-凝胶法（胶体化学法） 88

参考文献 91

第六章 纳米微粒尺寸的评估 93

6.1透射电镜观察法 94

6.2 X射线衍射线线宽法（谢乐公式） 95

6.3比表面积法 95

6.4 X射线小角散射法（Small Angle X-ray Scattering，SAXS） 100

6.5喇曼（Raman）散射法 101

参考文献 101

第七章 纳米微粒的应用 103

7.1磁性材料 103

7.1.1磁流体 103

7.1.2磁记录 104

7.2超微粒传感器 105

7.2.1气体传感器 107

7.2.2红外线传感器 108

7.3在生物和医学上的应用 109

7.3.1细胞分离 109

7.3.2细胞内部染色 110

7.3.3表面包敷的磁性纳米粒子在药物上的应用 111

7.4纳米微粒的活性及其在催化方面的应用 113

7.4.1金属纳米粒子的催化作用 114

7.4.2带有衬底的金属纳米粒子催化剂 114

7.5光学应用 117

7.5.1光学纤维 117

7.5.2红外反射材料 118

7.5.3紫外吸收材料 121

参考文献 121

第八章 纳米结构材料——纳米结构材料的基本概念及其构成 123

第九章 纳米结构材料的性能 127

9.1力学性能 127

9.1.1 Hall-Petch关系 128

9.1.2模量 133

9.1.3超塑性 136

9.1.4强度、硬度、韧性和塑性 141

9.2热学性质 144

9.2.1比热 144

9.2.2热膨胀 147

9.2.3热稳定性 150

9.3纳米结构材料中的扩散问题 157

9.3.1自扩散与溶质原子的扩散 157

9.3.2溶解度 161

9.3.3界面的固相反应 169

9.4光学性质 171

9.4.1红外吸收 171

9.4.2掺杂引起的可见光范围荧光现象 177

9.4.3紫外光到可见光的发射谱 179

9.5磁性 185

9.5.1饱和磁化强度 187

9.5.2抗磁到顺磁性的转度及顺磁到反铁磁转变 187

9.5.3超顺磁性 188

9.5.4纳米微晶Er中的磁相变 189

9.5.5居里温度 191

9.6电学性质 191

9.6.1纳米结构材料的电阻（电导） 192

9.6.2介电特性 196

9.6.3压电效应 208

参考文献 211

第十章 纳米材料的微结构 217

10.1纳米材料的结构特点 217

10.2纳米材料界面的结构模型 219

10.2.1类气态（gass-like）模型 220

10.2.2有序模型 220

10.2.3结构特征分布模型 221

10.3纳米材料界面的X光实验研究 222

10.3.1类气态模型的诞生及争论 223

10.3.2有序结构模型的实验依据 227

10.3.3纳米非晶材料界面的径向分布函数（RDF）研究 229

10.4界面结构的电镜观察 230

10.5穆斯堡尔（Mossbauer）谱学研究 233

10.6纳米材料结构的内耗研究 238

10.6.1界面粘滞性的研究 238

10.6.2退火过程中纳米材料结构变化的内耗研究 240

10.7正电子湮没（PAS）研究 241

10.7.1纳米结构材料缺陷的研究 242

10.7.2绕结过程中纳米材料致密化的研究 247

10.8纳米材料结构的核磁共振（NMR）研究 249

10.9喇曼（Ramam）光谱 253

10.10电子自旋共振（ESR）的研究 259

10.10.1基本概念 260

10.10.2 ESR研究纳米材料的实验结果 265

10.11纳米结构材料中的缺陷 271

10.11.1位错 274

10.11.2三叉晶界 277

10.11.3空位、空位团和孔洞 279

10.12康普顿轮廓法 280

10.12.1康普顿轮廓（Compton Profile）与电子动量密度分布的关系 281

10.12.2实验装置和数据处理 283

10.12.3纳米材料的康普顿轮廓 284

参考文献 289

第十一章 纳米结构材料的制备 293

11.1纳米金属与合金材料的制备 293

11.1.1惰性气体蒸发、原位加压制备法 293

11.1.2高能球磨法 295

11.1.3非晶晶化法 302

11.2纳米相陶瓷的制备 303

11.2.1无压力烧结（静态烧结） 304

11.2.2应力有助烧结（烧结——锻压法） 306

11.3轻烧结体（Green Pack） 311

11.4纳米薄膜的制备 312

11.4.1纳米薄膜的制备方法 313

11.4.2纳米薄膜的特性 319

参考文献 323

结束语 325