第一章纳米物理基本概念与纳米材料1讲ppt课件.ppt

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1、纳米材料物理基础第一讲2015级物理学硕士2016年3月物理与微电子科学学院SchoolofPhysicsandMicroelectronicsScience讲课内容第一讲第一章纳米物理基本概念与纳米材料——2周第二章纳米材料的制备方法（4人）——3-4周第三章纳米材料的表征方法（4人）——5-6周第四章纳米材料的力学性能（4人）——7-8周第五章纳米材料的热学性能（4人）——9-10周第六章纳米材料的电学性能（4人）——11-12周第七章纳米材料的磁学性能（4人）——13-14周第八章纳米材料的光学性能（4人）——16-17周上课安排：共分四个组，每组四位学生，主题见上页。每

2、组选一位组长，负责内容协调。成绩构成：上课签到：30%；课堂讲解：30%结题报告：40%上课安排及成绩构成1.纳米物理一些基本概念2.纳米材料的基本单元3.由纳米基本单元构筑的纳米材料4.纳米材料研究的三个阶段1.1纳米、纳米科技、纳米物理1.2纳米材料纳米长度单位，1nm=10-9m纳米科学：研究nm尺度，原子、分子和其它物质运动、变化规律；纳米技术：用该规律，在nm尺度对原子、分子操纵和加工。不仅尺度纳米化，使人类迈入新微观世界，物质运动受量子原理主宰。特点：交叉、综合性。现代科学（量子力学、介观物理、混沌物理、分子生物学）和现代技术（计算机，扫描探针显微，电子束和电镜、激

3、光和核分析技术）结合产物。纳米科技与其它交叉引发新学科、技术，nm电子学、nm生物学、nm材料学、nm机械学、nm光子学。nm材料和器件分支学科交点。纳米物理：分支，研究原子以上100nm以下nm世界（介观）物理问题及应用科学。研究对象：至少一维度100nm以下原子或分子集合体。任务：研究nm材料与结构物理制备法，探索原子或分子性质反应规律。纳米材料：至少一维nm尺度，或它们为基本单元构成特殊性能材料。分类按维数，三类：（1）零维：空间三维均在纳米尺度，纳米尺度颗粒、原子团簇（2）一维：空间二维处纳米尺度，纳米丝、纳米棒、纳米管（3）二维：空间一维处纳米尺度，超薄膜表示：Low

4、dimentionalnanomaterials（0D,1D,2D）零维一维二维1.纳米物理一些基本概念2.纳米材料的基本单元3.由纳米基本单元构筑的纳米材料4.纳米材料研究的三个阶段1.1纳米、纳米科技、纳米物理1.2纳米材料按形状：（1）nm颗粒和粉体，nm管，nm线，nm棒，nm带，nm片，nm薄膜，介孔材料，nm针，nm孔洞，nm电缆，nm角，……nanoparicles,nanotubes,nanowires,nanorods,nanobelts,nanoplatelets,nano-films,mesoporousmaterials,nanosheets,nanon

5、eedles,nanocable,nanohorns,……（2）纳米棒、丝与线：AspectRatio（纵横比）=Length/diameterAR小=纳米棒length<1mAR大=纳米丝、线length>1m1.纳米物理一些基本概念2.纳米材料的基本单元3.由纳米基本单元构筑的纳米材料4.纳米材料研究的三个阶段1.1纳米、纳米科技、纳米物理1.2纳米材料团簇（clusters）纳米粒子（nanoparticle）一维纳米材料（1D）量子阱、量子线、量子点纳米孔洞（nanopores,mesoporous）新化学物种，20世纪80年代发现。团簇：几至几百个原子聚集体，粒径

6、<或=1nm，Fen（n,m，含原子数），CunSm,CnHm和碳族(C60，C70)等。物质第五态（四态准晶、等离子、非晶态2.1团簇(clusters)2.2纳米粒子(Nanoparticles)2.3一维纳米材料Onedimentional(1D)nanomaterials2.4量子阱、量子线、量子点2.5纳米孔nanopores,mesoporous1.纳米物理一些基本概念2.纳米材料的基本单元3.由纳米基本单元构筑的纳米材料4.纳米材料研究的三个阶段1.纳米物理一些基本概念2.纳米材料的基本单元3.由纳米基本单元构筑的纳米材料4.纳米材料研究的三个阶段苯2.1团簇(c

7、lusters)2.2纳米粒子(Nanoparticles)2.3一维纳米材料Onedimentional(1D)nanomaterials2.4量子阱、量子线、量子点2.5纳米孔nanopores,mesoporous1.纳米物理一些基本概念2.纳米材料的基本单元3.由纳米基本单元构筑的纳米材料4.纳米材料研究的三个阶段埃克森美孚2.1团簇(clusters)2.2纳米粒子(Nanoparticles)2.3一维纳米材料Onedimentional(1D)nanomaterials2.4量