LI纳米材料PPT--第1章_绪论 2.ppt

纳米材料与纳米技术;第一节课有关说明; 目录;“未来科学的发展将是继续向宏观世界和微观世界挺进”！ ——20世纪最伟大 的科学家爱因斯坦;1m;宏观领域：指人的肉眼可见的物体为最小物体开  始为下限，上至无限大的宇宙天体。微观领域：指以原子、分子为最大起点，下限是  无限。介观领域：介于宏观领域与微观领域之间的领域。 ;航空 人离开地面，飞在空中，像鸟儿一样飞翔，是人类恒古以来的梦想之一。这一梦想在100年前终于实现了。人类发明了飞机、气艇、气球和热气球，实现了飞向蓝天的宿愿。;中国的航天事业-“神舟”号飞船;中国的航天事业-“神舟”号飞船;中国的航天事业-“神舟”五号载人飞船;中国的航天事业-“神舟”六号载人飞船;2008年9月25日 翟志刚、刘伯明、景海鹏 ;执行探月工程的 “嫦娥一号”; ;; ; ;目录;第一章 绪论;第一节、纳米的简介;纳米材料： 纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。例如：铜是电的良导体，而纳米铜则是电的绝缘体；硅是半导体，而纳米硅则是良导体；陶瓷易碎，而纳米陶瓷既刚又韧，可以用来制作发动机零件；而纳米纤维既不沾水又不沾油。 ; 纳米材料应该包括两个基本条件： 　一是材料的特征尺寸在1—100 nm之间， 　二是材料具有区别常规尺寸材料的一些特殊的物理化学特性。 　满足这两个基本条件的材料就是纳米材料。 对纳米材料进行研究和处理的技术被称为纳米技术，纳米材料和纳米技术基本涵义：在纳米尺寸（10-9—10-7 m）范围内认识及改造自然，通过直接操作及安排原子、分子来创造新的物质。 ;第二节、纳米科学技术的重要意义; 既然这样，我们能不能够把原子分子像砖盖房子一样，盖成任何我们想要的东西，由下至上，bottom? up，来做成我们想要的东西。如果这样的话，就没有污染了，因为你需要什么，就拿什么放，对不对？而且是高效率。  理查德·费曼设想：有一天如果能按自己的愿望任意摆布原子的排列，人类就将成为真正意义上的“造物主”。这是关于纳米技术最早的梦想。 ; 纳米科技的迅速发展是在80年代末、90年代初。80年代初发明了费曼所期望的纳米科技研究的重要仪器——扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)等微观表征和操纵技术，它们对纳米科技的发展起到了积极的促进作用。 扫描隧道显微镜(STM)的出现，标志着人类在对微观尺度的探索方面进入到一个全新的领域。作为纳米科技重要研究手段的STM也被形象地称为纳米科技的“眼”和“手”。 所谓“眼睛”，即可利用STM直接观察原子、分子以及纳米粒子的相互作用与特性。　　所谓“手”，是指STM可用于移动原子、构造纳米结构，同时为科学家提供在纳米尺度下研究新现象、提出新理论的微小实验室。 ;纳米科技： 纳米科技是指在纳米尺寸范围（1nm—100nm）内认识和改造自然，通过直接安排原子、分子来制造新物质的科学技术。 纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（ 计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如纳米电子学、纳米材料学、纳米加工学等。纳米科学技术被认为是世纪之交出现的一项高科技。 ;纳米科技的最终目标是： 直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。 ;第三节、纳米材料的地位及研究特点 ;纳米材料在中国;中国纳米材料进展;　　纳米材料研究的特点：;第四节纳米材料的历史、现状;;;;纳米材料的现状（下节课讨论）;1982 年，国际商业机器公司（IBM)苏黎世实验室的葛·宾尼（Gerd Binnig）博士和海·罗雷尔（Heinrich Rohrer）博士共同研制成功了世界第一台新型的表面分析仪器— — 扫描隧道显微镜（ Scanning tunneling microscope，