前辅文
1 绪论
1.1 引言
1.2 纳米技术的产生
1.3 “自下而上”法和“自上而下”法
1.4 纳米技术的挑战
1.5 本书概况
参考文献
2 固态表面的物理化学
2.1 引言
2.2 表面能
2.3 化学势与表面曲率
2.4 静电稳定化
2.4.1 表面电荷密度
2.4.2 固态表面附近电势
2.4.3 范德瓦耳斯吸引势
2.4.4 两粒子间相互作用:DLVO理论
2.5 空间稳定化
2.5.1 溶剂和聚合物
2.5.2 聚合物层间相互作用
2.5.3 空间和静电复合相互作用
2.6 总结
参考文献
3 零维纳米结构:纳米粒子
3.1 引言
3.2 均匀成核形成纳米粒子
3.2.1 均匀成核基础
3.2.2 晶核的后续生长
3.2.3 金属纳米粒子的合成
3.2.4 半导体纳米粒子的合成
3.2.5 氧化物纳米粒子的合成
3.2.6 气相反应
3.2.7 固态相分离
3.3 非均匀成核形成纳米粒子
3.3.1 非均匀成核基础
3.3.2 纳米粒子合成
3.4 纳米粒子的动力学限域合成
3.4.1 胶束或微乳液中合成
3.4.2 气溶胶合成
3.4.3 生长终止
3.4.4 雾化热解
3.4.5 模板合成
3.5 外延核-壳纳米粒子
3.6 总结
参考文献
4 一维纳米结构:纳米线和纳米棒
4.1 引言
4.2 自发生长
4.2.1 蒸发(溶解)-冷凝生长
4.2.2 气相(或溶液)-液相-固相(VLS或SLS)生长
4.2.3 应力诱导再结晶
4.3 基于模板合成
4.3.1 电化学沉积
4.3.2 电泳沉积
4.3.3 模板填充
4.3.4 通过化学反应转换
4.4 静电纺丝
4.5 光刻
4.6 总结
参考文献
5 二维纳米结构:薄膜
5.1 引言
5.2 薄膜生长的基本原理
5.3 真空科学
5.4 物理气相沉积(PVD)
5.4.1 蒸发
5.4.2 分子束外延生长(MBE)
5.4.3 溅射
5.4.4 蒸发和溅射的比较
5.5 化学气相沉积(CVD)
5.5.1 典型的化学反应
5.5.2 反应动力学
5.5.3 输运现象
5.5.4 CVD方法
5.5.5 CVD法制备金刚石薄膜
5.6 原子层沉积
5.7 超晶格
5.8 自组装
5.8.1 有机硅单分子层或硅烷衍生物
5.8.2 烷基硫醇和硫化物的单分子层
5.8.3 羧酸、胺、乙醇的单分子层
5.9 朗缪尔-布洛杰特薄膜
5.10 电化学沉积
5.11 溶胶-凝胶薄膜
5.12 总结
参考文献
6 特殊纳米材料
6.1 引言
6.2 碳富勒烯和纳米管
6.2.1 碳富勒烯
6.2.2 富勒烯衍生晶体
6.2.3 碳纳米管
6.3 微孔和介孔材料
6.3.1 有序介孔结构
6.3.2 无序介孔结构
6.3.3 晶态微孔材料:沸石
6.4 核-壳结构
6.4.1 金属-氧化物结构
6.4.2 金属-聚合物结构
6.4.3 氧化物-聚合物纳米结构
6.5 有机-无机杂化物
6.5.1 第一类杂化物
6.5.2 第二类杂化物
6.6 插层化合物
6.7 纳米复合材料和纳米晶材料
6.8 反转蛋白石
6.9 生物诱导纳米材料
6.10 总结
参考文献
7 物理法制备纳米结构
7.1 引言
7.2 刻蚀
7.2.1 光刻
7.2.2 相移光刻
7.2.3 电子束光刻
7.2.4 X射线光刻
7.2.5 聚焦离子束(FIB)光刻
7.2.6 中性原子束光刻
7.3 纳米操纵和纳米光刻
7.3.1 扫描隧道显微镜(STM)
7.3.2 原子力显微镜(AFM)
7.3.3 近场扫描光学显微镜(NSOM)
7.3.4 纳米操纵
7.3.5 纳米光刻
7.4 软光刻
7.4.1 微接触印刷
7.4.2 模塑
7.4.3 纳米压印
7.4.4 蘸笔纳米光刻
7.5 纳米粒子及纳米线的组装
7.5.1 毛细管力
7.5.2 弥散相互作用
7.5.3 剪切力辅助组装
7.5.4 电场辅助组装
7.5.5 共价键连接组装
7.5.6 重力场辅助组装
7.5.7 模板-辅助组装
7.6 其他微制造方法
7.7 总结
参考文献
8 纳米材料的表征和性能
8.1 引言
8.2 结构表征
8.2.1 X射线衍射(XRD)
8.2.2 小角度X射线散射(SAXS)
8.2.3 扫描电子显微镜(SEM)
8.2.4 透射电子显微镜(TEM)
8.2.5 扫描探针显微镜(SPM)
8.2.6 气体吸附
8.3 化学表征
8.3.1 光谱
8.3.2 电子谱
8.3.3 离子谱
8.4 纳米材料的物理性能
8.4.1 熔点和晶格常数
8.4.2 力学性能
8.4.3 光学性能
8.4.4 电导
8.4.5 铁电体和电介质
8.4.6 超顺磁性
8.5 总结
参考文献
9 纳米材料的应用
9.1 引言
9.2 分子电子学和纳米电子学
9.3 纳米机器人
9.4 纳米粒子的生物应用
9.5 金纳米粒子催化剂
9.6 带隙工程量子器件
9.6.1 量子阱器件
9.6.2 量子点器件
9.7 纳米力学
9.8 碳纳米管发射器
9.9 纳米材料的能源应用
9.9.1 光电化学电池
9.9.2 锂离子充电电池
9.9.3 储氢
9.9.4 热电器件
9.10 纳米材料的环境应用
9.11 光子晶体和等离子波导
9.11.1 光子晶体
9.11.2 等离子波导
9.12 总结
参考文献
附录
附录1 元素周期表
附录2 国际单位
附录3 基本物理常数
附录4 14种三维晶格类型
附录5 电磁波谱
附录6 希腊字母表
索引
中文版后记
作者和译者简介