纳米材料和器件导论

第1章 纳米材料及其基本特性

1.1 纳米简史

1.2 纳米材料的特性

1.2.1 纳米材料的完美定律

1.2.2 纳米效应

1.2.3 天然纳米效应

1.3 纳米效应的物理原理

1.3.1 电子能级的不连续性

1.3.2 久保理论

1.3.3 量子尺寸效应

1.3.4 小尺寸效应

1.3.5 表面效应

1.3.6 介电限域效应

参考文献

第2章 纳米材料的检测与分析

2.1 纳米材料粒径检测分析

2.2 纳米材料电学性质检测与分析

2.3 纳米材料磁学性质检测与分析

2.4 纳米材料力学性质检测与分析

2.5 纳米材料热学性质检测与分析

2.6 纳米材料光学性质检测与分析

2.7 扫描式探针显微技术

2.7.1 STM的工作原理

2.7.2 STM的工作模式

2.7.3 STM的应用--原子操纵术

2.7.4 STM的优点

2.8 原子力显微镜

2.8.1 AFM的工作原理

2.8.2 AFM扫描模式比较

2.8.3 AFM应用举例

参考文献

第3章 碳纳米管

3.1 碳的同素异形体及结构

3.1.1 碳的同素异形体

3.1.2 碳的同素异形体的结构

3.1.3 石墨烯

3.2 碳纳米管的种类和性质

3.2.1 碳纳米管的种类

3.2.2 碳纳米管的特性

3.2.3 碳纳米管的电子结构

3.3 碳纳米管的制备

3.4 碳纳米管的应用

3.4.1 碳纳米管与微电子学

3.4.2 碳纳米管的其他应用

参考文献

第4章 半导体量子点

4.1 半导体量子点的物理基础

4.1.1 量子限域效应

4.1.2 激子和发光

4.1.3 激子结合能计算

4.2 半导体量子点制备技术

4.3 量子点激光器

4.4 单光子光源

参考文献

第5章 纳米磁性材料

5.1 纳米磁性材料的类型

5.1.1 人工纳米磁性材料和天然纳米磁性材料

5.1.2 磁性纳米材料的分类

5.2 纳米磁性材料的基本特征

5.2.1 磁畴

5.2.2 超顺磁性

5.2.3 交换作用

5.2.4 矫顽力Hc

5.2.5 居里温度

5.2.6 磁化率

5.3 一些具体的纳米磁性材料

5.3.1 磁性液体

5.3.2 磁性微球

5.3.3 一维纳米线

5.3.4 二维纳米薄膜

5.3.5 磁性纳米复合物

5.3.6 纳米双相复合硬磁

5.3.7 高频微波纳米磁性材料

5.4 纳米磁性材料的制备方法

5.4.1 制备方法分类

5.4.2 制备方法的具体实例

5.5 巨磁电阻材料

5.5.1 巨磁电阻效应和应用

5.5.2 磁电阻的分类及比较

5.5.3 巨磁电阻效应的物理机制

5.5.4 GMR生物传感器

参考文献

第6章 纳米氧化钛光催化材料

第7章 纳米绿色光源材料

第8章 自旋电子学

第9章 纳米生物材料

第10章 纳米能源材料

第11章 纳米复合材料

第12章 DNA纳米技术

参考文献

纳米材料具有许多传统材料无法媲美的奇异特性和特殊功能,具有广阔的应用前景，纳米科学与技术的概念和研究方法已经融入很多学科和领域。本书全面系统地介绍了各种纳米材料的特性、制备方法和应用，特别是对过去十几年中备受瞩目、有着巨大发展潜力的一些纳米材料给予了重点论述，对发展中的新型纳米器件也给予了特别关注。本书内容分为12章，包括纳米材料及其基本特性、纳米材料的检测与分析、碳纳米管、半导体量子点、纳米磁性材料、纳米氧化钛光催化材料、纳米绿色光源材料、自旋电子学、纳米生物材料、纳米能源材料、纳米复合材料、DNA纳米技术。每章分别附有参考文献,便于读者进一步阅读和研究。本书可作为大专院校材料及相关专业高年级学生和研究生的教学用书，也可作为高校和科研院所相关专业的师生和科技人员的参考用书。