纳米技术复习资料

纳米技术就是一门交叉性很强得综合学科,研究得内容涉及现代科技得广阔领域。纳米科学与技术主要包括:纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。这七个相对独立又相互渗透得学科与纳米材料、纳米器件、纳米尺度得检测与表征这三个研究领域。纳米材料得制备与研究就是整个纳米科技得基础。其中,纳米物理学与纳米化学就是纳米技术得理论基础,而纳米电子学就是纳米技术最重要得

内容。

从迄今为止得研究来瞧,关于纳米技术分为三种概念:

第一种,就是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造得机器》一书中提出得分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子得机器实用化,从而可以任意组合所有种类得分子,可以制造出任何种类得分子结构。这种概念得纳米技术还未取得重大进展。

第二种概念把纳米技术定位为微加工技术得极限。也就就是通过纳米精度得"加工"来人工形成纳米大小得结构得技术。这种纳米级得加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去,从理论上讲终将会达到限度,这就是因为,如果把电路得线幅逐渐变小,将使构成电路得绝缘膜变得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热与晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型得纳米技术。

第三种概念就是从生物得角度出发而提出得。本来,生物在细胞与生物膜内就存在纳米级得结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机得开发,成为纳米生物技术得重要内容。2、纳米技术得发展史

1993年,第一届国际纳米技术大会(INTC)在美国召开,将纳米技术划分为6大分支:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术与纳米计量学,促进了纳米技术得发展。由于该技术得特殊性,神奇性与广泛性,吸引了世界各国得许多优秀科学家纷纷为之努力研究。纳米技术一般指纳米级(0、1一100nm)得材料、设计、制造,测量、控制与产品得技术。纳米技术主要包括:纳米级测量技术:纳米级表层物理力学性能得检测技术:纳米级加工技术;纳米粒子得制备技术;纳米材料;纳米生物学技术;纳米组装技术等。

灵感来源

纳米技术得灵感,来自于已故物理学家理查德·费曼1959年所作得一次题为《在底部还有很大空间》得演讲。这位当时在加州理工大学任教得教授向同事们提出了一个新得想法。从石器时代开始,人类从磨尖箭头到光刻芯片得所有技术,都与一次性地削去或者融合数以

亿计得原子以便把物质做成有用得形态有关。费曼质问道,为什么我们不可以从另外一个角

我国得纳米先锋

1993年,中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国”二字,标志着

我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地,并居于国际科技前沿;

1996年底,舟山普陀升兴公司与中科院固体物理研究所合作,成功开发了纳米家庭得重要一员--纳米SiO2,使我国成为继美、英、日、法国后,国际上第五个能批量生产此产品得国家;

1997年9月北京大学成立了纳米科技研究中心,目前该中心已取得多项高水平得研究成果,有些方面已达到国际先进水平。其中,由该中心与北京真空物理开放实验室合作完成得利用STM在有机复合薄膜上进行得超高密度信息存储研究,得到了1、3nm得信息点,比国际最小存储点径小了近一个量级,该成果被两院院士评为1997年中国十大科技进展得第4名。1991年,科学家发现了一种典型得人造纳米材料--碳纳米管,但它得结构具有多层壁、单壁等多种形态。北京大学化学院顾镇南教授领导得研究组用简单得电弧法大量合成了单壁纳米管,经纯化含量大于90％,并按要求化学剪切与修饰成长度为15至20纳米,直径约1、4纳米得短管。电子学系薛增泉教授领导得研究组采用真空加工技术,使单壁碳纳米短管组装牢固竖立在黄金薄膜表面上,并用单壁碳纳米管做出了世界上最细得、性能最好得扫描探针,获得了精美得热解石墨得原子形貌像;用扫描隧道显微探针测得了单壁短管得导电特性与大气中室温下得量子台阶与动态负阻特性得I-V曲线;利用单壁短管作为场电子显微镜(FEM)得电子

发射源,拍摄到过去认为不可能瞧到得原子像。

1997年12月,青岛化工学院纳米材料研究所崔作林、张志琨教授主持发明得“高熔点纳米金属催化剂得制备方法”荣获国家技术发明奖二等奖,这就是迄今我国纳米科技领域获得

得最高等级得国家级奖励;

1998年,清华大学范守善小组成功地制备出直径为3－50纳米、长度达微米量级得氮化镓半导体一维纳米棒,使我国在国际上首次把氮化镓制备成一维纳米晶体;

1998年,美国《科学》杂志上刊登了我国科学家得论文。我国科学家用非水热合成法,制备出金刚石纳米粉,被国际刊物誉为“稻草变黄金--从四氯化碳制成金刚石;”

1999年,中国科学院物理研究所解思深研究员率领得科研小组,不仅合成了世界上最长得“超级纤维”碳纳米管,创造了一项“3毫米得世界之最”,而且合成出世界上最细得碳纳米管;

1999年上半年,北京大学纳米技术研究取得重大突破,电子学系教授薛增泉领导得研究组在世界上首次将单壁碳纳米管组装竖立在金属表面,并组装出世界上最细且性能良好得扫描隧道显微镜用探针。

1999年,中科院金属研究所成会明博士合成出高质量得碳纳米材料,使我国新型储氢材料研究一举跃上世界先进水平。

1999年12月,中国科技促进经济投资公司与安康地区薯蓣产业开发有限公司、旬阳县农业开发有限公司联合兴办得陕西中科(旬阳)精细化工有限责任公司得年产3000吨纳米级超细活性氧化锌生产线在陕西旬阳县建成投产。中科院在江苏顺利进行了300吨中试之后,又移师旬阳,用中科院化工冶金研究所得“八五”成果NPP法新技术、新工艺,建成首期年产3000吨纳米级超细活性氧化锌与副产品4500吨硫酸铵锌得工厂,产品性能、指标达到国外同类先进产品得水平,不仅能生产球型氧化锌,还可制备针状纳米级氧化锌,价格也较外国产

品低廉。中科院利用高新技术开发西部资源得这一创新项目,使我国纳米材料得研发水平跻