納米材料和納米結(jié)構(gòu)：國家重大基礎(chǔ)研究項目新進展

第1章納米科技導(dǎo)論1
11納米沖擊波在世界產(chǎn)生的影響1
12納米技術(shù)的潛力和影響2
13納米技術(shù)的推動力3
14納米技術(shù)對各個領(lǐng)域的影響4
15納米學(xué)科領(lǐng)域的拓展7

第2章碳納米管的制備.表征和性能12
21多壁碳納米管的可控制合成--小直徑碳納米管.連續(xù)碳納米管線12
211小直徑碳納米管12
212多壁碳納米管陣列的可控制合成20
22單壁.雙壁納米碳管的可控制合成30
221單壁納米碳管的可控制合成30
222雙壁碳納米管的浮動催化法制備40
23高溫溶劑熱合成碳納米材料51
231高溫溶劑熱合成碳納米管51
232碳空心球及無定形碳球的合成57
233碳空心錐制備與表征58
24單壁.雙壁碳納米管的共振拉曼散射研究60
241雙壁碳納米管的共振拉曼光譜60
242取向單層碳納米管列陣的偏振拉曼光譜研究67
25納米管的生長.缺陷結(jié)構(gòu)和物理特性的分子動力學(xué)模擬和第一原理計算69
251單壁碳納米管的自組裝生長的分子動力學(xué)模擬69
252碳納米管上缺陷組裝機理的分子動力學(xué)模擬研究70
253碳納米管的彈性和強度72
254單壁碳納米管儲氫性能的理論研究74
255束縛于碳納米管中的氫分子凝聚和相變76
256含氮碳納米管的幾何構(gòu)型和電子結(jié)構(gòu)的第一原理計算77
257III-V化合物管狀結(jié)構(gòu)及其電子結(jié)構(gòu)的理論探索79
258甲烷與碳納米管的碰撞反應(yīng)研究80
259束縛于納米空間的原子.分子碰撞反應(yīng)動力學(xué)研究81
26碳納米管的性質(zhì)研究和應(yīng)用83
261碳納米管束的拉伸性質(zhì)研究84
262單根多壁碳納米管的徑向壓縮性質(zhì)的研究86
263多層碳納米管的熱學(xué)性質(zhì)研究88
264多層碳納米管的電輸運性質(zhì)研究90
265多層碳納米管在高壓下的行為93
266碳納米管的場發(fā)射性質(zhì)及其顯示應(yīng)用97
267碳納米管的應(yīng)用103
參考文獻105

第3章納米線和納米帶113
31納米線的氣相合成和表征113
311氣相法生長納米線的機理113
312元素納米線114
313二元化合物納米線116
314多元化合物納米線121
32同軸納米電纜的合成與表征124
321激光燒蝕法合成同軸納米電纜125
322溶膠-凝膠與碳熱還原及蒸發(fā)-凝聚法合成同軸納米電纜126
323化學(xué)氣相沉積法合成同軸納米電纜126
33納米帶的合成與表征129
331元素納米帶129
332二元化合物納米帶130
333多元化合物納米帶133
34納米線和納米帶的光學(xué)特性136
341本征發(fā)光137
342非本征發(fā)光138
35納米線和納米帶的輸運特性141
351量子擴散區(qū)的輸運現(xiàn)象142
352彈道區(qū)電子輸運144
36納米線和納米帶的熱學(xué)特性151
361熱膨脹的基本理論和測量151
362納米顆粒熱膨脹和熔點研究154
363納米線和納米帶的結(jié)構(gòu)相變和熱膨脹特性155
37納米線和納米帶的譜學(xué)特性159
371拉曼光譜和紅外光譜159
372X射線光電子能譜（XPS)161
373電子能量損失譜（EELS)163
374電子順磁共振（EPR)163
375小結(jié)164
參考文獻165

第4章納米結(jié)構(gòu)和納米陣列171
41氧化鋁模板的制備技術(shù)172
411氧化鋁模板的制備172
412氧化鋁模板的結(jié)構(gòu)與表征174
413氧化鋁模板有序通道陣列形成機理的探索174
42大面積有序孔洞材料的制備176
421滴涂法177
422旋涂法178
423垂直提拉法178
43有序納米陣列的合成與表征179
431基于氧化鋁模板合成的有序納米陣列179
432基于二維膠體晶體模板合成的有序納米陣列199
44納米顆粒與自組裝202
45納米陣列的輸運特性207
46納米陣列的光學(xué)特性211
461光致發(fā)光211
462光吸收216
463光偏振219
47納米陣列的磁學(xué)特性222
48納米陣列的譜學(xué)特性229
481拉曼散射光譜229
482能量損失譜231
483X光電子能譜232
484電子順磁共振譜233
參考文獻234

第5章納米多孔材料的制備技術(shù)241
51介孔材料及其分類241
52介孔復(fù)合體及組裝技術(shù)243
53介孔材料的評價技術(shù)244
531滯后圈與孔形狀結(jié)構(gòu)245
532孔徑分布的計算246
54介孔組裝體系的制備技術(shù)及性質(zhì)研究247
55干凝膠及氣凝膠制備技術(shù)251
56MCM-41有序介孔材料制備技術(shù)253
561MCM-41介孔分子篩的發(fā)展歷史253
562MCM-41的基本含義,結(jié)構(gòu)和組成254
563MCM-41的合成方法255
564MCM-41的形成機理256
565MCM-41的結(jié)構(gòu)表征258
566介孔分子篩MCM-41的一些優(yōu)異性質(zhì)及其用途260
567MCM-41介孔組裝體的研究現(xiàn)狀260
參考文獻260
第6章納米界面與薄膜263
61二元協(xié)同納米界面材料的設(shè)計原理263
62超疏水納米界面材料的合成與表征--從自然到仿生的超疏水納米界面材料265
621植物葉表面的疏水性266
622納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生高接觸角267
623外場刺激下的超親水-超疏水可逆開關(guān)269
624納米結(jié)構(gòu)與微米結(jié)構(gòu)結(jié)合產(chǎn)生低滾動角270
625表面微米結(jié)構(gòu)的排列影響滾動各向異性272
63顆粒膜的合成與表征273
631顆粒膜的制備273
632顆粒膜的表征276
64顆粒膜的磁學(xué)特性279
641顆粒體系中的靜磁特性279
642顆粒膜中的輸運特性283
65顆粒膜的巨磁電阻效應(yīng)285
651金屬-金屬型顆粒膜的巨磁電阻效應(yīng)285
652金屬-絕緣體型顆粒膜的磁電阻效應(yīng)291
66納米磁性薄膜的霍爾效應(yīng)研究295
661M-I型顆粒膜的巨霍爾效應(yīng)研究297
662M-M型顆粒膜的巨霍爾效應(yīng)的研究301
67顆粒膜的磁光效應(yīng)303
671Fe-SiO2顆粒膜的磁光效應(yīng)303
672Co-Ag顆粒膜的磁光效應(yīng)304
673Fe-Si合金薄膜的磁光效應(yīng)304
68納米磁性薄膜的應(yīng)用306
681高密度讀出磁頭306
682磁電阻效應(yīng)傳感器308
683磁隨機存儲器310
684自旋晶體管311
參考文獻312

第7章納米金屬體材料316
71納米金屬體材料制備和表征316
711納米金屬體材料的制備317
712納米金屬體材料的結(jié)構(gòu)及其表征320
72納米金屬的力學(xué)性質(zhì)327
721強度327
722塑性330
723彈性模量332
724應(yīng)變強化332
725超塑性333
726蠕變334
73納米金屬的熱穩(wěn)定性334
74納米晶軟磁材料制備與性質(zhì)342
741納米晶材料中組元對磁性的影響343
742退火處理中降溫速率對磁性的影響345
743納米晶表面應(yīng)力場及晶粒內(nèi)位錯的穩(wěn)定性345
744納米晶條帶的表面改性346
745納米晶中的馬氏體轉(zhuǎn)變348
746納米晶軟磁條帶磁化過程中的弛豫349
747磁化機制與晶粒尺寸的關(guān)系350
748小結(jié)350
75納米復(fù)合稀土永磁材料351
751納米復(fù)合NdFeB永磁體中非晶相對交換耦合作用的影響352
752Dy元素對富B體系納米復(fù)合NdFeB的熱行為和磁性能的影響以及該體
系工藝參數(shù)的制定353
753元素添加對磁性能的改善353
76納米晶磁制冷材料354
761磁制冷概念及國內(nèi)外研究概況354
762納米晶磁制冷材料355
參考文獻357

第8章納米陶瓷與納米復(fù)相陶瓷364
81ZnO納米陶瓷365
811沉淀法制備ZnO納米粉體365
812ZnO納米陶瓷的燒結(jié)與性能366
813ZnO納米陶瓷的電學(xué)性能368
82SiC-Al2O3納米復(fù)相陶瓷369
821SiC-Al2O3納米復(fù)合粉體的制備369
822SPS燒結(jié)SiC-Al2O3納米復(fù)相陶瓷的制備與力學(xué)性能370
83Al2O3-ZrO2(3Y)-SiC納米復(fù)相陶瓷372
831Al2O3-ZrO2(3Y)-SiC納米復(fù)合粉體的制備與表征372
832Al2O3-ZrO2(3Y)-SiC燒結(jié)體的制備與顯微結(jié)構(gòu)觀察373
833Al2O3-ZrO2(3Y)-SiC納米復(fù)相陶瓷的力學(xué)性能376
84ZTA/LaAl11O18納米復(fù)相陶瓷377
841ZTA/LaAl11O18納米復(fù)相陶瓷的制備377
842ZTA/LaAl11O18納米復(fù)相陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究378
85TiN-Al2O3.TiN-Si3N4納米復(fù)相導(dǎo)電陶瓷381
851TiN-Al2O3.TiN-Si3N4納米復(fù)相陶瓷的制備381
852TiN-Al2O3.TiN-Si3N4納米復(fù)相陶瓷的表征與導(dǎo)電性能研究381
86CNTs-Al2O3納米復(fù)相陶瓷385
861碳納米管在水性介質(zhì)中的分散386
862CNTs-Al2O3納米復(fù)合粉體的制備387
863CNTs/Al2O3納米復(fù)相陶瓷的制備及力學(xué)性能388
87CNTs-HAp納米復(fù)相陶瓷390
871原位沉積法制備CNTs-HAp納米復(fù)合粉體391
872熱壓燒結(jié)制備CNTs-HAp納米復(fù)相陶瓷392
參考文獻394

第9章納米材料化學(xué)制備的新技術(shù).新方法研究395
91溶劑熱合成氮.硼.碳.磷等化合物的納米材料396
911碘輸運溶劑熱制備六方相和巖鹽相GaN396
912HPN2和BN納米管與納米空心球的合成397
913還原-碳化法制備SiC納米線400
914用碳納米管為原料合成TiC空心球400
915α-Si3N4納米晶的低溫制備401
92納米材料的溶劑熱.水熱合成機理研究402
921乙二胺.單胺配體溶劑熱合成硫族化合物納米材料402
922In2O3和MnS介穩(wěn)相納米材料的溶劑熱合成405
923Te.硫化物及氧化物納米材料的水熱合成及形成機制407
924表面活性劑對Ni和Te的形狀控制412
93復(fù)合溶劑熱體系中納米材料的合成414
931利用丙三醇-水為溶劑制備了Bi2S3納米帶和Cu納米線414
932原位-前驅(qū)物模板-界面反應(yīng)路線制備納米空球416
933以乙二胺-水為復(fù)合溶劑合成了規(guī)則幾何形狀的PbS閉合納米線417
9341-DTe納米結(jié)構(gòu)的控制合成418
94納米材料制備新方法研究419
941γ射線輻照法合成納米材料419
942微波輔助制備納米材料421
943多元醇回流法合成納米材料422
944熔鹽法制備納米材料423
945超聲輔助制備納米材料423
946室溫條件下合成納米材料423
參考文獻424

第10章納米體系的若干理論問題研究426
101表面納米結(jié)構(gòu)的生長與穩(wěn)定性理論426
1011引言426
1012表面活性劑參與的異質(zhì)原子島生長的反應(yīng)形核理論426
1013表面三維原子島的退化機理427
1014CO分子對Pt原子島形狀的控制機理427
1015實際納米結(jié)構(gòu)生長的相場模型428
1016小結(jié)429
102自旋電子學(xué)材料的第一原理研究與設(shè)計429
1021引言429
1022方法與參數(shù)430
1023閃鋅礦過渡金屬化合物430
1024纖鋅礦結(jié)構(gòu)的半金屬鐵磁體432
1025小結(jié)433
103納米結(jié)構(gòu)的量子性質(zhì)及其相關(guān)效應(yīng)433
1031引言433
1032量子尺寸效應(yīng)434
1033庫侖阻塞效應(yīng)435
1034Fano效應(yīng)437
1035Kondo效應(yīng)439
104團簇及團簇催化性質(zhì)440
1041引言440
1042團簇結(jié)構(gòu)440
1043團簇的催化及氧化性質(zhì)442
1044構(gòu)造新的團簇組分和結(jié)構(gòu)來設(shè)計新的高效催化劑446
105準二維體系中的d-波超導(dǎo)電性449
1051引言449
1052準二維Hubbard模型中的超導(dǎo)相變450
1053有關(guān)計算方法451
1054小結(jié)451
參考文獻452

結(jié)束語454