纳米材料学基础PDF电子书下载

绪论 1

0.1纳米科技的内涵和发展 1

0.2纳米材料的概念 3

0.3纳米材料的研究对象和研究内容 4

0.3.1纳米“基本单元” 4

0.3.2纳米结构和纳米块体 4

第1章 纳米材料的物理学基础 7

1.1周期纳米结构的物理学 7

1.1.1理想周期结构的能带 7

1.1.2能带中电子的准经典运动和有效质量 13

1.1.3有效质量方程 17

1.1.4量子束缚与能态密度 20

1.2零维纳米颗粒的基本物理效应 23

1.2.1量子尺寸效应和久保理论 23

1.2.2久保理论的修正与完善 29

思考题 35

第2章 纳米材料的基本效应 36

2.1量子尺寸效应 36

2.2小尺寸效应 37

2.3表面效应 39

2.4库仑堵塞效应 39

2.5量子隧穿效应 40

思考题 42

第3章 零维纳米材料 43

3.1零维纳米材料的制备技术 44

3.1.1气相法制备 44

3.1.2液相法制备 48

3.1.3固相法制备 52

3.2零维纳米材料的物理化学性质 57

3.2.1热学性质 57

3.2.2光学性质 59

3.2.3磁学性质 61

3.2.4化学性质 64

思考题 69

第4章 一维纳米材料 70

4.1一维纳米材料的合成制备 70

4.1.1气相法制备 70

4.1.2液相法制备 83

4.1.3模板法制备 86

4.2一维半导体纳米线的物性 98

4.2.1单根纳米线的电学传输 99

4.2.2单根纳米线的光学性质 101

4.3碳纳米管 103

4.3.1碳纳米管的结构 104

4.3.2碳纳米管的制备 106

4.3.3碳纳米管的性质 108

4.3.4碳纳米管的应用 110

思考题 111

第5章 有序纳米结构及其应用 112

5.1纳米刻蚀技术 113

5.1.1极紫外光刻（EUVL）和X射线光刻（XRL） 113

5.1.2电子束刻蚀（EBL）和离子束刻蚀（IBL） 118

5.1.3纳米压印技术（NIL） 120

5.1.4其他几种纳米刻蚀技术 123

5.2自组装技术 126

5.2.1微观粒子间的相互作用能 127

5.2.2表面活性剂分子的自组装 130

5.2.3微乳液法自组装 132

5.2.4利用范德瓦尔斯力自组装 135

5.2.5利用静电力自组装 136

5.2.6模板法自组装 137

5.2.7气相催化自组装 139

5.2.8利用表面张力和毛细管力自组装 140

5.2.9取向搭接自组装 144

5.3自下而上和自上而下相结合制备有序纳米结构 146

5.3.1模板诱导自组装 146

5.3.2刻蚀辅助的LB膜自组装 147

5.3.3刻蚀催化图形自组装 149

5.4有序纳米结构的应用 152

5.4.1电子器件研究领域的应用 152

5.4.2光学器件研究领域的应用 158

5.4.3磁学器件研究领域的应用 162

5.4.4环境检测研究领域的应用 164

5.4.5高效能量转化研究领域的应用 165

5.4.6催化研究领域的应用 167

5.4.7医学研究领域的应用 168

思考题 170

第6章 纳米固体及其制备 171

6.1纳米金属与合金材料的制备 172

6.2纳米相陶瓷的制备 177

6.3纳米固体材料的性能 182

6.3.1力学性能 182

6.3.2热学性能 184

6.3.3光学性能 186

6.3.4电学性能 187

6.3.5磁学性能 189

思考题 196

参考文献 197