纳米科技最新进展（下）

介绍了近年来在纳米科学与技术研究领域取得的一些主要进展。这些领域主要包括原子操纵与原子搬迁技术，纳米电子学与纳米电子技术，纳米生物学，纳米摩擦学，微米／纳米技术，原子团簇科学和纳米磁性功能材料等。     

科学与技术中的纳米工程——介绍纳米设计世界

1965年的诺贝尔物理学奖获得者R．费曼曾描述过：在底层存在着极大的空间!在一个领带别针的针头上可以印上大英百科全书的第24卷，费曼甚至推测可以在原子层次上贮存信息以及建造分子大小的机器。几十年后的今天，新型的实验室显微镜不仅能看到而且能控制单个原子。由于在原子尺度上测量、控制与组织物质能力的进展，科学与技术正在发生一场革命。纳米技术可以定义为在单个分子和原子的基础上去建造具有复杂原子技术要求结构的技术。人们必须进一步考虑在纳米尺度上的品质新效应、性质与工艺。它们都是由量子力学、材料限制在小结构中、分界表面体碎片及其他现象起支配作用而形成的。此外许多流行的微米尺度上的物质理论具有纳米尺寸的临界长度。这些理论不足以描述在纳米尺度上的新现象。     

原子光刻技术

针对原子光刻技术在纳米计量及传递作用中的特殊地位,介绍了该技术的基本原理、方案、刻及Cr原子光刻实验.通过与其他微刻印方法的比较,展望了其应用于微电子学等领域的前景。     

铁电材料纳米尺度特性——扫描探针显微术手段

本书为施普林格出版社出版的《纳米科学和技术》丛书中的一卷。这套丛书主要论述纳米世界、介观物理学、原子分辨的分析、纳米和量子效应器件、纳米力学和原子尺度过程等。本书论述利用扫描探针显微术研究铁电材料的纳米特性，包括实验和理论的多方面研究。     

OB纳米结构仿生及光学特性研究进展

纳米微结构具有对光线进行调制的能力,在新型光电子和光子器件方面已显示出广泛的应用前景,而不同类型光学尺度纳米微结构的人工制备却始终是一个难点．从纳米仿生角度对利用生物模板构筑人工纳米微结构的制备手段和研究现状进行分类阐述;随后着重介绍了近年来出现的一种新型纳米结构仿生制备方法,即利用原子层沉积技术实现对生物模板纳米结构的三维复制和原子尺度的精确生长控制;最后探讨了仿生纳米结构的光学特性和潜在光学应用．     

扫描隧道显微镜单原子操纵技术及其物理机理

扫描隧道显微镜不仅使得人们的视野可以直接观察到物质表面上的原子及其结构,并进而分析物质表面的物理性质,它还使得人们可以在纳米尺度上对材料表面进行各种加工处理,甚至可以操作单个原子,这一特定的应用将会使人类从目前微米尺度的加工技术迅速跨入纳米尺度和原子尺度。这将是推动人类科学和技术发展的一个无法估量和替代的动力。文中介绍近年来这一前沿研究领域所取得的部分进展,并讨论原子操纵的物理机理和应用前景。     

注入两原子的纳米腔与一维耦合谐振腔波导作用下的单光子传输

基于单原子纳米腔与一维耦合谐振腔波导（一维CRW）的单光子传输结论，我们从理论上探讨了纳米腔内注入无相互作用的两原子时，该纳米腔与一维CRW相互作用的单光子传输特性。基于薛定谔方程，采用离散坐标法我们主要探究了不同原子与纳米腔耦合强度、零级谐振腔与纳米腔耦合强度、原子频率、波导频率、单光子动量分别对单光子传输特性的影响，主要通过透射概率和反射概率来表征。第二原子的注入会促进全透射区域的增加，且在较弱的原子与纳米腔耦合区域就可以实现理想的全透射。该研究结果不仅拓展了光与物质相互作用的研究，而且有助于实现新的光子器件。     

碳纳米管的生产及其应用

一、纳米科技及碳纳米管特征、特性和生产的概述纳米科学和技术是指在纳米尺度上研究物质（包括原子和分子）的特性和相互作用 ,以及利用这些特性的多学科和科学和技术。它使人类认识和改造物质世界的手段和能力延伸到原子和分子。纳米科技的最终目标是直接以原子和分子及物质在纳米尺度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。这可能改变几乎所有产品的设计和制造方式 ,实现生产方式的飞跃 ,甚至进而改变人们的思维方式和生活方式。纳米技术是指通过操纵原子、分子级的结构而实现控制材料功能的一项综合技术 ,包…     

纳米科学技术的进展

纳米科学技术在本世纪最后十年诞生并发得到迅速发展，讨论和论述了新兴的纳米科学技术及其进展，展望了包括量子功能器件，薄膜传感器，纳米材料，生物技术和原子工程等的应用前景、同时给出了某些实验结果。     

纳米科技知多少

一、什么是纳米纳米是尺寸或大小的度量单位：千米（10^3）→米→厘米→毫米→微米→纳米（10^-9）；4倍原子大小，万分之一头发粗细。     

北京光电量仪研究中心成功研制出达到国际领先水平的“纳米级光电综合测长仪”

纳米级光电综合测长仪是一种测量精度极高、研制难度极大的测量仪器，它可以测量到0．1纳米，即一厘米的1／1亿，大约相当于一根头发丝粗细的1／100万，或者说大约相当于一个原子的大八。纳米技术是本世纪末下世纪初的重大新领域，它将引起加工技术、信息技术、材料技术、分子生物技术、微电子技术等领域革命性变化，引发一场新的产业革命。纳米测量技术则是其中的先导性和基础性技术，因此，研究、探索能够实现纳米量级的测量方法和测量仪器已成为各国的一个热点。我国科技工作者经过10年艰苦努力，终于率先攻克了这一世界性技术难题，使测…     

Ne原子在纳米碳管中的动力学模拟

采用TLHT势和经典分子动力学方法,对Ne原子进入单壁纳米碳管（single—wall carbon nanctube,SWCNT）的动力学过程进行了模拟．根据计算结果,讨论了Ne原子在SWCNT形成稳定振荡的条件及其振荡频率的影响因素．研究表明,Ne原子在碳管半径范围为3．5～6．1A可以稳定性振荡,而与SWCNT的类型无关．同时还发现Ne原子的振荡频率与管径、管长和螺旋性有关,随管径和管长的增大而减小,而Ne原子在扶手椅型纳米碳管的周期比在锯齿型的纳米碳管的周期长,表明原子在扶手椅型纳米碳管中滑动摩擦阻力比后者要大．     

纳米镓粒子的超声制备与表征

文章主要研究了纳米金属镓粒子的制备技术与稳定分散技术,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为稳定剂,采用超声将碎法制备出均匀分散的纳米镓粒子,并借助于TEM、FT-IR、XPS分析手段对纳米粒子的微观结构进行表征。TEM表明超芦20min即可制得粒径约为40～50nm的纳米镓粒子;FT-IR、XPS表明在超声辐射下,PVP中的N原子和O原子实现了与纳米钧粒子表面原子的配位作用,使纳米稼粒子得到稳定。     

电化学催化中的表面微观结构与特殊反应性能

综述以C1分子的电催化氧化或还原作为探针反应,对电催化剂表面微观结构与性能的内在联系和规律进行研究的结果。从研制不同原子排列结构的金属单晶电极的模型电极的模型电催化研究,到研制不同纳米材料的载体电催化剂的应用研究,不仅对C1分子反应的机理和动力学规律获得了深入认识,而且对电催化表面原子排列结构及修饰,纳米结构特征及其所引起的特殊电催化性能和异常红外效应等取得了一系列创新的研究结果,推动了相关理论和应用的进展。     

Fe-N-C单原子纳米酶用于比色-电化学法检测H2O2

具有类酶活性的纳米材料,即纳米酶,已经引起生物催化领域的广泛关注。以原子分散的Fe-N-C单原子催化剂,定义为Fe-N-C单原子纳米酶,具有与某些血红素酶相似的结构,因此具有模拟酶活性。采用二氧化硅模板法制备了Fe-N-C单原子纳米酶,分层多孔纳米结构加速了电子转移,进一步提高了反应动力学。由于其固有的理化性质,表现出高的过氧化物酶性能。此外,Fe-N-C纳米酶在较高温度和强酸强碱条件下仍保持较高活性,表明其具有良好的稳定性。以该Fe-N-C纳米酶构建了过氧化氢(H₂O₂)比色传感器,其线性范围为0.05～100 mmol/L、检测限为0.039 mmol/L。此外,该Fe-N-C纳米酶还可应用于电化学检测H₂O₂。该基于Fe-N-C的H₂O₂比色体系在临床医学和食品环境分析中具有广阔的应用前景。     

聚(对氯甲基苯乙烯)接枝纳米氧化硅的制备与表征

表面接枝聚合物修饰可以明显降低无机纳米粒子的表面极性，提高其与聚合物基体的相容性及分散稳定性，从而显著提高聚合物基无机纳米复合材料的机械强度和耐热性能等．在表面接枝聚合物修饰方法中，无机纳米粒子表面引发原子转移自由基聚合反应是其中最为有效的方法．本文所制备的聚(对氯甲基苯乙烯)接枝纳米氧化硅，表面具有大量最常用的原子转移自由基聚合引发基团-氯苄基，可以作为一种大表面引发原     

神奇的纳米技术新产品

利用纳米技术，或叫做分子制造技术，人们可以一个原子一个原子地以任何结构制造出任何物体。这将是一种根本性的变革，是一种“自下而上”而非传统的“自上而下”的变革。 实际上，大自然为我们提供了蓝图，ＤＮＡ就是管理各种生命自我复制的生物“纳米软件”，核糖体便是大型的分子构造器，酶即是分子大小的组装器。简言之，大自然已经存在纳米计算机。要想真正实现，还需要人类继续努力和开发。如今，随着科学技术的发展，人们利用纳米科学已经研制出各种纳米技术新产品。纳米交换机、纳米发动机、纳米电路、纳米齿轮甚至纳米吉他都已问…     

双原子层铁纳米带初始态的磁化强度分布研究

采用磁化强度分布的正弦模型,推导无限长铁纳米带退磁能的简单表达式,结合数值计算,得到生长在W(110)表面上双原子层铁纳米带初始态磁化强度的周期和纳米带宽度的关系,结果与实验相符.由拟合磁化强度周期的实验值得到的双原子层铁纳米带的饱和磁化强度比决状铁磁材料大得多,交换常数则小得多.     

Fe、Al纳米粒子熔化过程结构转变的分子动力学研究

采用分子动力学方法结合嵌入原子势函数,应用势能、共近邻技术分析方法,研究了原子数为147、309和561的正二十面体(ICO),正十面体(Dh)和立方八面体(CO)的Fe、Al纳米粒子的熔化行为.结果表明,原子数为147、309、561的ICO结构的Fe、Al纳米粒子在熔化前保持原有结构;Dh与CO结构的Al纳米粒子在熔化前向ICO结构转变,ICO结构比Dh结构和CO结构更稳定.     

核反应堆压力容器模拟钢中富Cu纳米团簇析出早期阶段的研究

采用调质处理后热时效模拟方法,用原子探针层析成像技术研究了核反应堆压力容器模拟钢中富铜纳米团簇的析出过程.模拟钢经880℃加热水淬,660℃高温回火调质处理,并经400℃时效处理1000 h后基体中析出了富铜纳米团簇.使用MSEM(maximum separation envelope method)方法重点研究了富铜纳米团簇在析出早期阶段成分变化规律.结果表明,富铜纳米团簇容易在镍含量较高的位置形核,并随着富铜纳米团簇中铜原子聚集程度的增加,纳米团簇中心处铜含量逐渐增加,镍含量逐渐减少;在纳米团簇与α--Fe基体界面处,镍和锰含量逐渐增加,形成了富镍和富锰包裹富铜纳米团簇的结构.结合实验结果讨论了压力容器钢中合金元素镍及杂质元素磷会增加中子辐照脆化敏感性的原因.