一、納米技術(shù)

1 納米技術(shù)的發(fā)展及特征

1.1 納米材料的發(fā)展

lnm等于十億分之一米。納米技術(shù)就是在納米尺度內(nèi)研究物質(zhì)的特性和相互作用，并利用這些特性生產(chǎn)出具有某些特定功能產(chǎn)品的高新技術(shù)?；仡櫄v史，我們知道，納米技術(shù)的構(gòu)想是70年代提出來的。1984年，德國研制成功第一種金屬納米材料。1987年，美國研制成功二氧化鈦納米材料。1990年納米材料。1990年第一屆國際納米技術(shù)會議在美國召開，這標(biāo)志著納米技術(shù)的誕生。在我國，中科院、清華大學(xué)、北京大學(xué)等單位已形成了一支從事納米研究的隊伍，我國的納米基礎(chǔ)研究已躋身世界前列。1991年錢學(xué)森就提出：“納米左右及納米以下的結(jié)構(gòu)是下個階段科學(xué)發(fā)展的重點(diǎn)，是一次技術(shù)革命，從而將是21世紀(jì)的又一次產(chǎn)業(yè)革命?！钡?005年為止，國內(nèi)納米技術(shù)應(yīng)用發(fā)展勢頭較好的行業(yè)有精細(xì)化、紡織、建筑、輕工、電力、材料工業(yè)、涂層、包裝。

1.2 納米材料的特征

1.2.1 表面效應(yīng)

隨著粒子尺寸減小，表面積大大增加，而表面積粒子缺少相鄰原子的配位，所以表面能大，極不穩(wěn)定，很容易與其它原子結(jié)合，表現(xiàn)出很高的活性。

1.2.2 小尺寸效應(yīng)

當(dāng)粒子的尺寸與光波波長、德布羅意波長以及超導(dǎo)態(tài)的相干長度或透射深度等特征尺寸相當(dāng)或更小時，周期性的邊界條件將被破壞，在聲、光、電磁、熱力學(xué)等特征方面均會出現(xiàn)新的效應(yīng)。

1.2.3 量子尺寸效應(yīng)

當(dāng)粒子尺寸下降到一定值時，金屬費(fèi)米能級附近的電子能級由準(zhǔn)連續(xù)變?yōu)殡x散能級的現(xiàn)象以及納米半導(dǎo)體微粒存在不連續(xù)的最高被占據(jù)分子軌道和最低未被占據(jù)的分子軌道能級．使能隙變寬現(xiàn)象均稱之為量子尺寸效應(yīng)。

1.2.4 宏觀量子隧道效應(yīng)

微觀粒子具有貫穿勢壘能力，稱為隧道效應(yīng)。宏觀量子隧道效應(yīng)的研究對基礎(chǔ)研究和實(shí)用都有重要意義。