纳米科学与纳米技术

作者简介

《纳米科学与纳米技术》是由印度金属学会组织编撰，由美国CRC出版社和大学出版社（东方黑天鹅协会）共同出版并在海外销售的教材。《纳米科学与纳米技术》作为“冶金与材料科学”丛《纳米科学与纳米技术》的一本，拥有大量的读者。《纳米科学与纳米技术》主要介绍纳米科学及其在工程中的应用。在强调纳米技术在科研和应用探索中的优越性外，也提出它可能对环境和生态带来的影响。本书主要介绍了纳米科学的各方面及其在工程中的应用。在强调纳米技术在应用探索中的优越性外，同时也提出了它可能对环境和生态带来的相关影响。第1章带领读者进入纳米世界，介绍纳米材料的历史和发展、特点、应用以及该领域面临的挑战与未来展望；第2章列出了纳米材料的独特性能，包括纳米材料的微结构和缺陷、尺寸效应等；第3章简要讨论了自下而上和自上而下的合成方法；第4章重点阐述了纳米材料从医学到电子领域的应用；第5章简要地描述了表征纳米材料的各种工具；第6章针对最广泛研究的纳米结构进行了阐释，如量子点、碳纳米管、富勒烯、石墨烯、纳米线等；第7章讲述了纳米材料可能对健康造成的危害。

书籍目录

第1章纳米材料的大干世界

1.1历史与范围

1.1.1纳米材料并非新产物

1.1.2纳米技术的早期应用：纳米金

1.1.3纳米科学与纳米技术方面的出版物

1.2小物质能有大不同吗

1.3纳米结构材料的分类

1.4令人惊叹的纳米结构

1.5纳米材料的应用

1.6自然：最好的纳米科学家

1.7挑战与未来展望

第2章纳米材料的独特性能

2.1纳米晶体材料中的微结构和缺陷

2.1.1层错

2.1.2孪晶、堆垛缺陷和空隙

2.1.3晶界、三结和旋转位移

2.2材料的纳米尺寸效应

2.2.1弹性性能

2.2.2熔点

2.2.3扩散率

2.2.4晶粒生长特性

2.2.5固体溶解度的增大

2.2.6磁性能

2.2.7电学性能

2.2.8光学性能

2.2.9热学性能

2.2.10机械性能

第3章合成路线

3.1“自下而上”法

3.1.1物理气相沉积

3.1.2化学气相沉积

3.1.3喷雾转换处理

3.1.4溶胶—凝胶法

3.1.5湿化学合成法

3.1.6自组装

3.2“自上而下”的方法

3.2.1机械合金化

3.2.2等通道转角挤压法

3.2.3高压扭转

3.2.4累积叠轧焊

3.2.5纳米光刻

3.2.6蘸笔纳米光刻技术

3.3纳米粉末的固结成形

3.3.1冲击波固结成形

3.3.2热等静压成型和冷等静压成型

3.3.3放电等离子烧结

第4章纳米材料的应用

4.1纳米电子学

4.1.1半导体器件原理

4.1.2MOSFET

4.1.3固态量子效应器件

4.1.4混合微纳米电子RTT

4.1.5分子电子器件

4.1.6新型光电器件

4.2MEMS和NEMS

4.3纳米传感器

4.3.1碳纳米管传感器

4.3.2纳米线传感器

4.3.3聚合物纳米纤维和纳米复合物

4.3.4纳米粒子

4.3.5等离子基纳米探针

4.3.6光学纳米传感器

4.3.7半导体量子干扰器件磁性纳米传感器

4.3.8生物传感器

4.3.9基于微悬臂梁的传感器

4.3.10电子鼻

4.3.11电子舌

4.4纳米催化剂

4.4.1黄金纳米粒子

4.4.2磁性纳米粒子

4.4.3其他纳米催化剂

4.5食品工业和农产品业

4.6化妆品和消费品

4.6.1防晒霜

4.6.2个人护理产品

4.6.3抗衰老产品

4.6.4其他用途

4.7结构与工程

4.8汽车行业

4.9水处理与环境

4.10纳米医学应用

4.11纺织品

4.12涂料

4.13能源

4.14防御和空间应用

4.15结构应用

第5章纳米材料的表征手段

5.1XRD

5.2小角X射线散射

5.3SEM

5.3.1电子—物质的相互作用

5.3.2成像

5.4TEM

5.4.1先进的TEM技术

5.4.2利用TEM定量分析

5.4.3TEM的功能

5.4.4TEM的制样

5.5AFM

5.5.1AFM和其他成像技术的对比

5.5.2AFM的常见模式

5.6STM

5.6.1操作模式

5.6.2STM的构造

5.7场离子显微镜

5.8三维原子探针

5.9纳米压痕

第6章纳米技术的关注与挑战

词汇表

索引

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