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第一章 总论1

第一节 纳米科技的研究意义和基本内涵1

一、纳米科技的研究意义1

目录1

二、纳米科技的基本内涵2

三、纳米科技的研究方法5

第二节 纳米科技的国际竞争及发展态势5

一、纳米科技的国际竞争态势5

二、纳米科技实用化的时间预测9

第三节 我国纳米科技发展纲要简介10

一、机遇和挑战10

二、指导思想和原则11

三、目标和任务12

四、政策和措施15

第一节 量子物理基础17

一、从经典物理到量子物理17

第二章 纳米体系物理学17

二、波－粒二象性和德布罗意波20

三、波函数、波动方程和不确定关系20

四、势阱中的粒子、势垒24

五、氢原子问题29

六、电子的自旋、原子的电子壳层结构30

七、能带31

一、热力学基本知识32

第二节 多粒子系统及量子统计32

二、多粒子系统和统计物理33

三、量子统计简介37

第三节 金属的自由电子40

一、经典理论40

二、金属自由电子的能量与波函数41

三、k空间和态密度44

四、电子在允许状态上的分布45

第四节 介观物理46

一、介观系统和介观物理46

二、介观物理典型成果47

第五节 纳米材料体系物理50

一、电子能级的不连续性51

二、量子尺寸效应52

三、小尺寸效应53

四、表面效应56

五、量子隧穿效应57

思考题57

第三章 纳米化学59

第一节 纳米粉体的制备及与其他物质间相容性的改善60

一、纳米粉体的团聚问题和表面修饰60

二、纳米微粒制备62

三、纳米材料表面修饰以改善同其他物质之间的相容性68

第二节 超分子体系与分子自组装技术69

一、超分子体系69

二、分子自组装技术71

三、富勒烯——C6073

四、碳纳米管75

第三节 纳米化学性质78

一、纳米粒子的催化作用79

二、光催化作用及半导体纳米粒子光催化剂80

第四节 纳米薄膜81

一、纳米薄膜的制备81

二、纳米薄膜的应用84

三、LB膜技术及其应用86

一、纳米块体的制备89

第五节 纳米块体材料89

二、纳米块体材料的结构特点91

三、纳米块体材料的性能92

思考题101

第四章 纳米测量学和纳米材料的表征102

第一节 超细粉体测试技术102

一、粒度的表征102

二、粒度及表面形状测量技术104

三、粒子表面电性能测量及Zeta电泳仪107

第二节 电子光学表面分析方法在纳米测量中的应用108

二、电子显微镜和电子探针109

一、低能电子衍射（LEED）109

三、俄歇电子谱110

四、原子探针和场离子显微镜111

第三节 扫描隧道显微术113

一、扫描隧道显微镜（STM）114

二、原子力显微镜（AtomicForceMicroscopy,AFM）115

三、近场光学显微镜117

思考题119

第四节 展望119

第五章 纳米机械学120

第一节 微机械的发展历程121

第二节 纳米机械学的范畴与组成123

第三节 微机械的特性及超微加工技术125

一、微机械的特性125

二、超微加工技术126

一、纳米摩擦学产生的背景和影响因素131

第四节 纳米摩擦学131

二、纳米摩擦学的研究方法132

三、纳米摩擦学的主要研究内容133

四、微观摩擦134

五、零摩擦状态135

六、纳米级薄膜润滑136

七、微观磨损与纳米加工139

第五节 纳米机械学研究展望139

一、纳米机械研究现状139

二、纳米机械学的研究方向140

思考题141

第六章 纳米生物学142

第一节 DNA分子结构和复制过程142

第二节 人类基因组计划和应用144

第三节 纳米医学146

第四节 生物计算机和分子机械150

第五节 生物芯片技术152

思考题154

第一节 微电子技术发展的限制155

第七章 纳米电子学155

第二节 纳米电子技术的主要领域156

一、纳米电子学156

二、纳米电子器件157

三、纳米电子材料及其组装技术161

第三节 纳米电子技术发展概况162

思考题166

一、纳米塑料的制备方法167

第八章 纳米科技在其他领域中的应用167

第一节 纳米塑料167

二、纳米塑料的性能171

三、典型纳米塑料举例173

第二节 纳米陶瓷176

一、纳米陶瓷的制备工艺176

二、纳米陶瓷的结构和性能178

三、纳米陶瓷的应用180

第三节 纳米复合涂料181

一、纳米复合涂料的分类和功能182

二、纳米复合涂料实例185

第四节 纳米复合纤维186

一、紫外线防护纤维186

二、远红外纤维190

三、抗菌防臭和除臭纤维195

第五节 纳米磁性液体198

一、磁性液体的组成198

二、磁性液体的制备199

三、磁性液体的特性201

四、磁性液体在工业上的应用202

第六节 纳米技术在军事领域中的应用208

一、纳米新材料在武器装备中的应用208

二、纳米隐身技术212

三、纳米技术支撑下武器装备的微型化和智能化213

思考题215

参考文献216