纳米电子学

近10年来,纳米科学与技术学(纳米学)这个科学术语及其内涵引起了世人的普遍关注,各种海阔天空的议论充满着多种报刊杂志,其来势不亚于20世纪80年代末的全球高温超导热.这种景象表明纳米学确实很重要,它有可能掀起人类认知上的新突破、技术上的新飞跃和工业上的新革命.这是一个综合性的交叉学科,它的发展和深入研究,必将对人类的生存和发展产生巨大的影响.然而,我们必须清楚,要想在这一领域达到最终的目标,使之完全实用化,还必须经历极其艰难困苦的历程,需要多代人的研究努力.虽然现代高科技飞速的发展有可能缩短这个历程,但仍存在许多根本性的问题,包括正确的哲学观、科学观、理论体系和具体的技术难题.     

新世纪的纳米科技

今年3月份,美国总统克林顿在加州理工大学发表演讲,呼吁国会向全国纳米技术计划拨款4.97亿美元。他说,这样做有足够的理由:新产生的某种新材料的强度是钢铁的10倍,而比重还不到钢铁的零头;国会图书馆的全部信息能够压缩到一张邮票大小的存储介质上;恶性肿瘤在刚有几个细胞大时就能被探测出来。 随心所欲搬原子 自从扫描隧道显微镜发明以后,世界上便诞生了一门以0.1～     

纳米医学在欧洲

欧洲科学基金会（ESF）公布报告,建议扶植和促进纳米技术在医学上的应用——[编者按]     

微小的东西就是好--将"纳米"变为实用

在纳米技术的应用中,像纳米机器人那样奇妙的未来应用固然引人注目,但是,这一领域中第一批由极微小材料构成的成果更为实用。而这些极微小的材料——纳米粒子——之所以能获得奇妙的功能,只不过是因为它们是如此之微小。在一些诸如像防晒油中的遮光剂、颜料和喷墨之类的产品中,已出现了各种类型的纳米粒子。而异乎寻常的纳米粒子,给医学中灵敏的诊断检测和新的治疗方法带来了希望——如通过一种脊椎中的蛋白质来检测早老性痴呆症,或者能热死癌细胞的金纳米粒子等。但是,有的纳米粒子因其功能目前还没被发现,故其领域还有很大的应用潜力。中…     

纳米科技及其发展前景

纳米科技是20世纪80年代末、90年代初才逐步发展起来的前沿、交叉性新兴学科领域, 它的迅猛发展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化. 目前所有发达国家的政府和企业都在对纳米科技的研发进行大量的投入, 试图抢占这一21世纪科技战略制高点. 关注纳米科技的进展, 尽快组织和部署我国纳米科技的发展规划, 对于我国新世纪的发展影响深远. 1 纳米科技的意义与发展过程纳米科技是指在纳米尺度(1-100 nm之间)上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用, 以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术. 当物质小到1-100 nm(1…     

纳米量子器件研究的若干前沿问题

纳米量子器件是目前纳米物理学与纳米电子学领域中最重要的研究方向。人们预测，该领域中的任何一项具有实质意义的突破性进展，都极有可能在全球范围内触发一场新的信息技术革命。所调纳米量子器件，是指基于各种量子力学现象，如量子尺寸效应、量子隧穿效应、库仑阻塞效应、光学非线性效应以及量子信息处理等设计并制作的固态纳米电子器件、光电子器件、集成电路乃至量子计算机等。本将着重介绍目前纳米量子器件研究中的若干活跃前沿以及我们应采取的对策。     

纳米医学正在改变诊断和治疗方法

纳米技术是与几百万分之一英寸大小的物质打交道的一门新的科学分支,然而它与医学相结合,会使医学诊疗技术发生十分巨大的变化。     

纳米科技及其发展前景

纳米科技是在８０年代末、９０年代初才逐步发展起来的前沿、交叉性新兴学科领域,它的迅猛发展将在下世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化。目前所有发达国家的政府和企业都在对纳米科技的研发进行大量的投入,试图抢占这一２１世纪科技战略制高点。关注纳米科技的进展,尽快组织和部署我国纳米科技的发展规划,对于我国新世纪的发展影响深远。 本文是白春礼院士去年１２月 １４日在中南海科技讲座上的报告全文。纳米科技的意义与发展过程 纳米科技的定义 如果将人类所研究的物质世界对象用长度单位加以描述,我们可以得到人类智…     

纳米尺度的数据存储

对当前的磁、光存储技术及基于扫描探针显微镜（SPM）的超高密度存储技术进行了介绍，并对它们各自的存储机理及发展前景进行了分析比较。磁、光存储技术将追求更小的信息位尺度，面临接近其原理上的起顺磁效应限制和光的衍射极限的限制。SPM具有原子级分辨及纳米加工能力，被广泛应用于信息的存储机理研究及存储器件的设计，成为超高密度信息存储的研究热点。     

快电子学的进化

分析了快电子学从孕育发展到成熟的过程, 阐述了快电子学发展过程中形成的应用、技术和理论三个层次的关系, 并简述了近年来在电磁场仿真、并行采样和抖动研究方面的进展. 介绍了快电子学在国民经济和大科学工程中的应用成果.     

自旋电子学的发展及应用

本概括性地介绍了自旋电子学的发展历程以及最新的研究进展。同时简要介绍了自旋电子学的应用实例．     

自旋纳米振荡器

自旋纳米振荡器是基于磁电阻效应和自旋转移力矩效应的一种新型纳米微波器件.它具有结构简单、尺寸小、频率调制范围宽、工作温度范围宽、以及工作电压低且易于集成等特点,在无线通讯、微波源和微波检测等领域具有广阔应用前景.自2003年首次在实验上实现后,实验技术迅速突破,引起了学术界和产业界的广泛关注.本文首先简要介绍自旋纳米振荡器的基本工作原理,然后结合我们的研究工作回顾近几年的实验研究进展,并讨论面临的挑战及展望可能解决的途径.     

评《压电电子学与压电光电子学》

随着集成电路的集成度越来越高, 晶体管的尺寸越来越小, 特别是当器件中最小线宽趋于10 nm时, 将会出现一系列由量子效应引起的新的效应. 另外从工艺上讲, 器件线宽越小, 大规模工业化市场的成本将大幅增加. 因此终究有一天摩尔定律会遇到瓶颈甚至失效. 人们已经在探讨摩尔定律以后的电子学将向什么方向发展, 并把希望寄托在纳米电子学上, 认为由纳米科学发现的一些新材料, 如碳纳米管、石墨烯、半导体量子点、量子线等是最有可能的下一代微电子学的基础材料. 由它们制成的微电子器件工作原理已经不再是经典的输运理论, 而是需要考虑量子力学效应, 以及由此而产生的介观输运理论, 甚至量子波导理论. 目前由这些材料制成的单个晶体管已经显示出优越的性能, 但关键的障碍在于集成, 还找不到一种能与目前大规模集成电路相比拟的方法来集成纳米晶体管.     

环境纳米科技研究面临的机遇和挑战

这篇论文介绍了环境纳米科技的科学内涵和研究趋势,讨论了环境中纳米尺度的污染物和人工纳米材料之间的区别,指出了环境中现存的污染物来自于自然界自身的活动和人类的活动,这些污染物在地球上已存在几千年甚至更长的时间,而人工纳米材料只有30多年的历史,到目前为止,还没有带来环境安全的事故。但是,为了指导纳米材料的正确应用,研究纳米材料的负面效应十分必要,其目的是在应用纳米材料时,避免和减少可能对环境安全带来的风险。在这篇综述论文中,还特别强调了纳米技术为治理、修复和探测纳米尺度污染物提供了新的机会和强有力的技术支持。