分子金属导线Ausurface111.PPT

合成金屬串錯合物 分子金屬導線 分子金屬導線 分子金屬導線 分子金屬導線 分子開關 分子開關 總結 * * 化學家的奈米科學觀 2003年8月6日 彭旭明教授 台 灣 大 學 化 學 資 優 營 奈米尺度 化學家的物質觀 奈米科技舉例 SI system deci(d) centi(c) milli(m) micro(u) nano(n) pico(P) femto(f) atto(a) 分 厘 毛 糸 忽 微 織 沙 塵 埃 渺 漠 模糊 逡巡 須臾 瞬息 彈指 剎那 六德 虛空 清淨 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14 10-15 10-16 10-17 10-18 10-19 10-20 10-21 exa(E) peta(P) tera(T) giga(G) mega(M) kilo(k) hecto (h) deka(da) SI system 無量大數 不可思議 那由他 阿僧祇 恒河沙 極 載 正 澗 溝 穰 杼 垓 京 兆 億 万 千 百 十 零 1068 1064 1060 1056 1052 1048 1044 1040 1036 1032 1028 1024 1020 1018 1016 1015 1012 109 108 106 104 103 102 101 0 This image of 112 carbon monoxide molecules on a copper surface was made at IBM’s Almaden Research Center using a scanning tunneling microscope. Each letter is 4 nm high by 3 nm wide. About 250 million nanoletters of this size could be written on a cross section of a human hair; this corresponds to 300 300books. President Clinton used the image to unveil NNI. 何謂『奈米科技』？ 「奈米科技」乃只製造奈米（10-9 m）尺度的功能材料、元件、或系統， 並研究其特殊物理、化學、生物方面的特性與應用。 費因曼（R. Feynman）曾預言： 「在極小（奈米）的領域裡有極大（發揮）的空間（1959）。」 隨著年代STM（穿隧掃瞄顯微鏡）、AFM（原子力顯微鏡）、與各種電 子顯微鏡的發展，提供奈米科技所需的「眼睛」與「手指」。 原子直徑： 0.2奈米 DNA直徑： 2.5奈米 生物細胞： 1千奈米 針孔痕： 1百萬奈米 身高： 18億奈米 (Research and Perspective of Nanotechnology 2000) (Research and Perspective of Nanotechnology 2000) 為何『奈米科技』？ 「奈米尺度」的現象非巨觀所能預測。 除了體積縮小之外，新現象產生包括： 侷限效應（Size confinement） 表面介面效應 量子效應 奈米科技將引導人類進入前所未有對基礎物質的了解與控制，它將導致從 病毒、電腦、到汽車、新物體設計製造上的革命。 §化學世界中的基本觀念： 1）原 子：組成物質的基本單元，”不可分割 ”。 2）週期表：將原子依原子序排列，則化學性質 相似的原子會規則性地重複出現，經歸納可得 週期表。 3）分 子：具有物質”本性 ”的最小單元，通常由一個以 上的原子經由化學鍵的結合而形成分子。 4）化學鍵：原子與原子間的相互作用力，一個穩定的分子 存在，其能量必定比原來原子所含的總能量 低，故當分子形成時必有能量釋出。反之，將 分子分解成原子或原子團時，需要能量，此能 量稱為化學鍵能。 Schematic of tip and sample interaction for STM. 分子為具有物質”本性 ”之最小單元，其本身乃原子間經由化學鍵的結合而形成。 物質 原子 分子 具有物質本性 之最小單位 一杯水（200 c.c.）中 有 7 × 1024 個水分子 一個水分子 ～ 30 × 10-30 m3 ～3 ×