走近纳米科技

 纳米科技于20世纪70年代兴起,进入21世纪越来越被大家耳熟。纳米科技在促进科技进步,提高社会文明程度,改善人类生存质量,更新对物质世界的认知及观念上扮演了举足轻重的角色。纳米是长度单位。一纳米为一米的十亿分之一,如果你的拇指指甲盖宽14毫米,这个比例就相当于拇指指甲盖宽度与地球直径间的比例。纳米科技所接触、研究、开发的是100纳米～0.1纳米范围内物质的性质和应用。一个分子或一个原子大小的数量级大致在10纳米。因此,纳米科技也可以说是在分子水平上观察、分析、研究物质的物理、化学性质并加以开发利用。     

纳米技术与我们的生活

 近年以来,“纳米技术”这一词汇不断见诸于媒体,“纳米概念”也被炒得火热。随着“纳米”这个概念逐渐被越来越多的人所认识,纳米产品也已经不再是可望而不可及了。纳米,这个小而又小的尺度永远不可能用肉眼看见,但纳米技术的应用正在改变和即将改变我们的生活。一、纳米与纳米技术“纳米”是一种几何尺寸的度量单位,1纳米为百万分之一毫米,也就是十亿分之一米,约相当于45个原子串在一起的长度,更直观地讲,头发丝的直径就有七八万纳米,因此,纳米世界是一个肉眼看不到的相当微观的世界。     

纳米科技与生活

 纳米科技是当前全球都在谈论的热门话题,是80年代末、90年代初逐渐发展起来的前沿科技领域,它的迅速发展将促使21世纪的几乎所有领域产生一场革命性的变化。关注纳米就是关注我们的未来。一、何为纳米科技“纳米”(nm)为一米的10亿分之一,纳米科技中的“纳米”为10～9nm,发丝的直径约为8万纳米,原子的直径在01～03纳米之间。所谓纳米科技,是指用数千个分子或原子制造新型材料或微型器件的科学技术,是指在01～100nm尺度空间,研究电子、原子和分子运动规律、特性的高新技术学科。     

纳米金属材料的研究进展及战略地位

 纳米材料的含义及其发展背景纳米是一种长度单位,1纳米等于10-9米(即十亿分之一米)。当物质处于纳米级(1～100nm)时,因其独特的结构使之表现出光、电、热、磁和生物活性等特殊功能,人们将这些特殊功能应用于传统工业领域,以改进产品性能、提高质量和降低成本。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。     

21世纪纳米技术及其应用展望

 异军突起的纳米技术“纳米”是英文namometer的译名,是一种长度单位,1纳米为百万分之一毫米,即1毫微米,也就是十亿分之一米,约相当于45个原子串起来那么长。纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,明显表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。从迄今为止的研究状况看,纳米技术分为三种。     

纳米科学技术概述

 一、历史背景在20世纪90年代的科技报刊上,经常出现"纳米材料"和"纳米技术"这种名词。什么是"纳米材料"呢?通俗一点说,就是用尺寸只有几个纳米的极微小的颗粒组成的材料。1纳米为10亿分之一米,用肉眼根本看不见。但用纳米颗粒组成的材料却具有许多特异性能。因此,科学家又把它们称为"超微粒"材料和"21世纪新材料"。而纳米材料并非完全是最近才出现的。     

纳米科技方兴未艾

 最近几年来,纳米科技、纳米科学和纳米技术等新的名词术语在许多国家的报刊、广播和电视等媒体中频频出现,成为一个世界性的热门科技话题．一、什么是纳米科技“纳米”是一个很小的长度计量单位．一纳米（ｎｍ）等于十亿分之一米（１０^－９ｍ）,百万分之一毫米或千分之一微米．纳米尺度比原子尺寸略大（约为十几个原子排列起来那么长）,大约相当于一根头发丝直径的万分之一．纳米世界是相当微观的世界．只有在科学技术高度发展的今天,人们才有可能踏入纳米世界去探索其中的奥秘．纳米科技是在现代物理学和新兴的高新工程技术相互融合的基础上,于２０世纪８０年代迅速形成和发展起来的一门在纳米级的规模上构筑的前沿科学技术．     

纳米材料的奇异特性

纳米是一个长度计量单位,1纳米等于10^-9米,纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下（1-100nm）的微小结构,纳米技术是在纳米尺寸上对物质和材料进行研究处理的技术,其本质上是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术。目前,世界上已形成发展纳米科技的“三大板块”的格局,即美国、亚洲和欧盟,纳米科技的研究和发展已进入一个新阶段,纳米技术将引起一场各个领域生产方式的变革,也将改变未来人们的生活方式和工作方式。     

纳米科学和技术

 一、纳米技术的诞生近几年来,一些纳级(ｎａｎｏｓｃａｌｅ)的物理量频繁见诸于报端,如纳秒(ｎａｎｏｓｅｃｏｎｄ)、纳安(ｎａｎｏａｍｐ)、纳克(ｎａｎｏｇｒａｍ)、纳米(ｎａｎｏｍｅｔｅｒ)等。其中最有魅力的是纳米。因为它关联着一门新的科学技术-纳米科学和技术,有时也称为纳米技术(ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)。纳米是一个长度单位,一纳米(1ｎｍ)等于十亿分之一米,20纳米相当于1根头发丝的三千分之一。从具体的物质来说,人们往往用“细如发丝”来形容纤细的东西。其实,人的头发一般直径为20～50微米,并不细。     

国际单位制基本单位“米”的定义

国际单位制的长度单位“米”,自开始创立米制时就是最基本的单位.米制就由它的名称而得名.1790年法国科学院建议,以通过巴黎的子午线四分弧长的一千万分之一为长度的基本单位.1791年,法国国民议会通过法律确定了该单位的定义,并称之为metre(米).显然,这个米的定义是由自然基准体现的.但是,经过艰苦地测量和计算子午线之后制造出的米基准器,后来证明,它的长度并不严格等于地球子午线的四千万分之一,而是比原来的定义短一些.因此,1872年国际米制委员会决定变更原来的米定义,改用已制成的实物基准来定义米.由于当时这个米基准器保存在法国档案…     

纳米科学技术及纳米材料科学的发展趋势

 在当代,随着高新技术的发展,材料和器件的微型化成为一个重要的发展方向。这样在从宏观走向微观的过程中,出现了介于宏观与微观之间的纳米学。一、纳米科学技术的含义和包含范围纳米是物理学中一个长度计量单位,即1纳米(ｎｍ)=10-9米(ｍ)。纳米尺度(0.1～100纳米)比原子尺寸略大(约为十几个原子排列起来那么长),大约相当于一根头发丝直径的万分之一。纳米世界是相当微观的世界。纳米科技包括:纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米显微学、纳米机械学、纳米加工和纳米测量等多种学科。     

纳米技术在汽车上的应用前景

 纳米技术将会带来一场技术革命,从而引起21世纪又一场产业革命。纳米是一种度量单位,1纳米为十亿分之一米。纳米结构是指尺寸在100纳米以下的微小结构,在该水平上对物质和材料进行研究和处理的技术,称为纳米技术。纳米技术或称毫微米技术,是在单个原子和分子层次上对物质存在的种类、数量和结构形态等进行精确的观测、识别与控制技术的研究与应用。纳米技术能够从汽车车身应用到车轮,几乎可以涵盖一辆汽车的全部,纳米技术在汽车材料上的广泛应用,也将使汽车产生质的飞跃。就目前来说,只有纳米技术,才是新世纪汽车发展的核心技术。     

纳米微晶材料的结构和性质

纳米微晶材料是纳米量级晶粒所构成的多晶物质,其晶界区域中存在与长程有序晶态和短程有序非晶态结构不相同的“气体状”的结构。本文讨论了纳米微晶材料的制备方法、结构特点和奇异性质及其在材料科学中的应用。     

纳米微晶材料的结构和性质

纳米微晶材料是纳米量级晶粒所构成的多晶物质,其晶界区域中存在与长程有序晶态和短程有序非晶态结构不相同的“气体状”的结构。本文讨论了纳米微晶材料的制备方法、结构特点和奇异性质及其在材料科学中的应用。     

物质介观结构的中子探测

在我们的日常生活中,各种物质无论从形态上还是功能上,均呈现出丰富多彩的特色。一般认为微观（microscopic）世界的特征尺度大致在埃（10^-10米）或小于埃量级,20世纪80年代,Van Kampen创造了介观（mesoscopic）一词,介观的特征尺度是从纳米（10^-9米）到微米（10^-6米）,而特征尺度在1 μm以上通常认为是宏观（macroscopic）世界了。     

纳米科技简介

纳米(nm),它与米、厘米、毫米一样,是几何大小的量度单位,1nm=10^-9 m,约等于4～5 个原子排列起来的长度。最早提出在纳米尺度上进行科学研究的是著名物理学家、诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼(Richard Feynman)。1959 年,费曼在美国加州理工学院召开的美国物理学会年会上所做的演讲《底部还有很大空间》中提出:能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器,而这较小的机器还可能制备更小的机器,这样一步一步达到分子限度。     

立方铂纳米粒子的形状变化与熔化特性的分子动力学研究

采用分子动力学方法结合嵌入原子多体势,对立方铂纳米粒子的热稳定性进行了模拟研究.计算结果表明,立方纳米粒子在升温过程中首先转变为由{111}和{100}面所构成的十四面体,然后再转变为球形,最后熔化为液态.通过计算立方铂钠米粒子的统计半径,发现形状转变温度在1250 K左右.尽管形状不同,立方纳米粒子和球形纳米粒子的熔点是相同的. 关键词： 纳米粒子 热稳定性 分子动力学     

几种常用光学单位

1.波长单位: (1)埃,(?):一毫米的千万分之一。 (2)毫微米,mμ或nm:一毫米的百万分之一。 (3)微米,μ:一毫米的千分之一。 因此,可见光的范围可以写成4000—7000(?),400—700μm,400—700nm,或0.4—0.7μ。现在nm是比较通用的写法。     

可重构相干纳米激光阵列

纳米激光是一种新型的微型化激光,其尺寸在三个维度上都接近或小于其激射波长（对于可见光波段,激射波长约为数百纳米）。在空间维度上,纳米激光将光场限制在一个极小的区域内,实现了光场的空间极端局域化。这种局域化光场的构建不仅使纳米激光具备小体积、低能耗和快速度等特性,同时也为在强受限体系下研究光与物质相互作用开辟了新的途径。     

纳米器件

随着1991年碳纳米管的发现,在全世界范围内掀起了研究纳米技术的热潮,而纳米器件及其加工制备水平是衡量纳米科技发展水平的重要标志。纳米器件是指利用微纳米加工技术制备得到的特征尺寸为纳米尺度（通常为1~100 nm）的具有特定功能的器件。因此,纳米器件具有两个显著特征,一是器件处于纳米尺度;二是具有特定功能。在制备纳米器件过程中需要利用微纳米加工技术,根据加工方式的不同,微纳米加工技术主要可分为“自上而下”和“自下而上”两种。“自上而下”主要是将大尺寸材料的多余或不需要的部分根据器件设计的要求而加工去除掉。“自下而上”主要是将原子、分子或原子集团按照器件设计而“堆砌”或“组装”起来。以集成电路为目标发展起来的典型微纳米加工技术——硅平面工艺技术（针对硅为衬底发展起来的加工工艺）主要为“自上而下”加工方式。随着微纳加工技术的迅速发展,“自下而上”的非传统加工方式在纳米器件加工、制备过程中也扮演越来越重要的角色,甚至不可或缺。因此,两种加工方式的有机结合将成为加工制备纳米器件的主要方式,这样才能满足结构更加复杂和功能更为强大的纳米器件的加工需求。因此,微纳加工技术水平一定程度上决定了纳米器件的制造和发展水平,也标志着纳米技术的发展水平。目前,微纳加工关键技术的迅速发展使得器件的最小特征尺寸能够达到5纳米,为各类高性能新型纳米器件的加工制备提供了强有力的技术保障,同时集成度也越来越高。