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绪论 1

1 科技发展的机遇 1

2 纳米电子学 5

3 摩尔定律之外 11

4 NBIC汇聚技术 16

5 碳时代 17

参考文献 19

第1章 碳的异构体 20

1 碳的轨道杂化 20

2 碳的异构体 22

参考文献 28

第2章 碳60与巴基葱 29

1 碳60 29

2 巴基葱 31

3 碳60单电子管 35

4 单电子管电路 38

5 碳纳米管填充富勒烯 40

参考文献 43

第3章 碳纳米管制造 44

1 电弧放电法 44

2 激光蒸发法 45

3 化学气相沉积法 46

参考文献 48

第4章 碳纳米管的原子结构 49

1 碳纳米管结构的分类 49

2 单胞与Brillouin区 52

参考文献 53

第5章 碳纳米管的电子结构 54

1 单电子色散关系 54

2 态密度和能隙 59

3 Peierls相变 61

参考文献 62

第6章 理想的纳米电子材料 63

1 碳纳米管的电学特性 64

2 未来的主流电子材料 67

3 碳管的电导率和迁移率 69

参考文献 72

第7章 碳纳米管的传输特性 73

1 在一维线中的电子输运 73

2 三种传输特征 75

3 弹道导体 76

4 经典输运 78

5 局域化 79

6 普适电导涨落 80

7 碳纳米管的电子传输 83

8 碳纳米管电导与温度的关系 86

参考文献 89

第8章 碳纳米管中电子的弹道输运 90

1 纳米尺度弹道输运概念 90

2 共振传输 95

3 碳纳米管的弹道输运 97

4 碳纳米管的超导特性 101

5 尺寸对超导特性的影响 106

6 单壁碳纳米管的超导 110

7 碳纳米管的超导近邻效应 112

8 单壁碳纳米管的超流 116

9 多壁碳纳米管的超流 119

参考文献 123

第9章 碳纳米管的自旋传输和微波传输 125

1 碳纳米管自旋传输 125

2 碳纳米管微波传输 128

参考文献 131

第10章 电子全息 133

1 全息概念 134

2 全息的发展进程 139

3 电子全息 140

参考文献 145

第11章 碳纳米管场发射 146

1 场发射电子源 146

2 碳纳米管场发射阴极 147

3 碳纳米管的相干场发射 153

4 碳纳米管场发射模拟计算 156

5 吸附对场发射的影响 159

6 碳纳米管场发射的原子像 164

7 碳纳米管场发射的稳定问题 169

参考文献 173

第12章 弹道电子发射 175

1 弹道电子发射源 175

2 弹道电子场发射理论 175

3 单壁碳纳米管弹道场发射 178

4 相干电子束特性检测仪 184

5 超强高亮度相干电子发射源 191

6 beeser的可能应用 194

参考文献 195

第13章 碳纳米管三极管 196

1 纳电子器件的基本概念 196

2 碳纳米管三极管 199

3 碳纳米管超流三极管 201

4 可调碳纳米管振荡器 205

5 碳纳米管超导量子相干器件 209

参考文献 216

第14章 三极管的双极特性 217

1 场效应管的双极特性 217

2 理论模拟 219

3 主要参量 221

4 双极性管电路 224

5 碳纳米管CMOS倒相器 229

参考文献 234

第15章 碳纳米管电路 235

1 纳米尺度电路连接 236

2 碳纳米管电路匹配 242

3 碳纳米管的连接 249

4 碳纳米管逻辑电路 252

5 碳纳米管集成电路 253

6 碳纳米管弹道CMOS电路 256

参考文献 261

第16章 石墨烯 263

1 石墨烯的发现 263

2 石墨烯的结构与特性 267

3 石墨烯三极管 270

4 双层石墨烯电子器件 272

5 石墨烯的奇异特性 279

参考文献 285

第17章 碳纳米管中的电子强关联 287

1 固体的量子统计模型 287

2 轨道电子云 289

3 量子调控 292

4 在碳纳米管中的电子-电子强作用 296

5 碳纳米管中的关联效应 300

参考文献 306

第18章 碳电子学发展前景 307

1 碳纳米管传感器 307

2 功能器件 311

3 新型电子源 314

4 电子器件与电路 316

5 智能电路 320

参考文献 325