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第1章 引言 1

学习目的 1

1.1 商用产品 2

1.2 费曼假想——房间底部具有足够的空间 4

1.3 关于分子组装器的Drexler-Smaller公开辩论 6

1.4 纳米技术的发展史 8

1.5 应用 10

1.6 纳米技术的挑战 13

1.6.1 微型化物理极限的基本原理 13

1.6.2 纳米结构的热力学稳定性 14

1.6.3 纳米结构的表征 15

1.7 小结 15

复习思考题 16

参考文献 18

第2章 富勒烯 19

学习目的 19

2.1 发现 19

2.2 燃烧火焰合成法 21

2.3 晶体生长 22

2.4 烧结 24

2.5 有机合成法 24

2.6 超临界齐聚反应 25

2.7 太阳能过程 26

2.8 电弧过程 28

2.9 应用 30

2.9.1 超导体 30

2.9.2 吸附剂 30

2.9.3 催化剂 32

2.9.4 复合材料 32

2.9.5 电化学体系 32

2.9.6 合成钻石 33

2.10 小结 34

复习思考题 35

参考文献 37

第3章 碳纳米管（CNT） 38

学习目的 38

3.1 发现 38

3.2 CNTs的制备 39

3.2.1 电弧放电法 39

3.2.2 激光烧蚀法 40

3.2.3 化学气相沉积法（CVD） 42

3.2.4 高压一氧化碳裂解法（HIPCO） 45

3.2.5 垂直排列管的表面介导生长 46

3.3 CNTs的物理性质 47

3.4 应用 49

3.5 CNTs的形貌 50

3.6 小结 53

复习思考题 54

参考文献 56

第4章 纳米结构化方法 57

学习目的 57

4.1 真空合成 58

4.2 气相蒸发技术 59

4.3 光波照射下制备三角形纳米棱柱 61

4.4 凝聚相合成法 62

4.5 删减法和添加法制备 63

4.6 量子点的加工 68

4.7 溶胶-凝胶加工 69

4.8 聚合物薄膜 69

4.9 低温球磨 70

4.10 原子光刻 72

4.11 电沉积 73

4.12 等离子体压实 75

4.13 直写光刻 77

4.14 纳米流体 80

4.15 嵌段共聚物自组装的纳米结构 80

4.16 脉冲激光沉积 83

4.17 小结 85

复习思考题 87

参考文献 90

第5章 材料科学中的纳米技术 92

学习目的 92

5.1 适应的课程 92

5.2 聚合物纳米复合材料 93

5.3 铁磁流体 97

5.4 形状记忆合金 98

5.5 纳米线 99

5.6 液晶 101

5.7 非晶态合金 101

5.8 纳米陶瓷 103

5.8.1 盐中氢氧化物的沉淀 105

5.8.2 无压烧结 105

5.9 热障涂层 106

5.10 陶瓷纳米复合材料 107

5.11 小结 110

复习思考题 111

参考文献 113

第6章 生命科学中的纳米技术 115

学习目的 115

6.1 分子计算 115

6.2 分子机器 116

6.3 超分子化学 117

6.4 生物芯片 118

6.5 纳米阵列的数据分析 131

6.6 序列对比与动态编程 134

6.7 隐马尔科夫模型及其应用 135

6.8 基因寻找和蛋白质二级结构 136

6.9 给药的应用 137

6.10 小结 139

复习思考题 141

参考文献 143

第7章 仿生纳米结构 144

学习目的 144

7.1 概述 144

7.2 自组装的平衡动力学 146

7.3 仿生材料 147

7.4 仿生薄膜 150

7.5 仿生膜 153

7.6 磁性颜料 155

7.7 仿生传感器 156

7.8 小结 157

复习思考题 158

参考文献 160

第8章 时域中的纳米尺寸效应 161

学习目的 161

8.1 概述 161

8.2 寻找广义傅里叶热传导定律的6个理由 162

8.3 半无限笛卡儿和无限圆柱体和球形介质 163

8.3.1 切比雪夫缩减或可伸缩的幂级数 165

8.3.2 坐标系的相对论转换的方法 167

8.3.3 无限圆柱体介质内坐标系的相对论转换方法 171

8.3.4 无限介质中的球面坐标的相对论转换 174

8.4 有限平板和泰特尔悖论 178

8.4.1 有限平板的最终时间条件 179

8.4.2 有限球体服从恒定的壁温 182

8.4.3 有限圆柱体服从于恒定的壁温 184

8.5 小结 187

复习思考题 188

参考文献 190

第9章 纳米结构的表征 192

学习目的 192

9.1 概述 192

9.2 小角度X射线衍射（SAXS） 192

9.3 透射电子显微镜（TEM） 195

9.4 扫描电子显微镜（SEM） 198

9.5 扫描探针显微镜（SPM） 199

9.6 微波光谱 201

9.7 俄歇电子显微镜（AEM） 202

9.8 拉曼显微镜 203

9.9 原子力显微镜（AFM） 204

9.10 氦离子显微镜（HeIM） 205

9.11 小结 207

复习思考题 208

参考文献 209