国之重器出版工程 纳米科学技术及应用

第 1章 纳米科学技术概述 1
1.1 纳米科学技术的特点 2
1.2 纳米科学技术的发展 2
1.3 发展纳米科学技术的理论基础 7
1.4 发展纳米科技的重要性和各国纳米科技的发展情况 12
复习思考题 26
参考文献 26
第 2章 探针式显微镜 28
2.1 探针式显微镜发明前微观表面形貌检测技术的发展 29
2.2 扫描隧道显微镜 37
2.3 原子力显微镜 57
2.4 其他扫描探针显微镜 82
2.5 光子扫描隧道显微镜和近场光学扫描显微镜 84
复习思考题 87
参考文献 87
第3章 纳米材料 90
3.1 纳米材料的发展与纳米材料定义 91
3.2 纳米颗粒(微粉)材料 93
3.3 纳米微粒材料(零维纳米材料)的制造技术 106
3.4 纳米薄膜材料 118
3.5 纳米块体材料 123
3.6 原子团簇 131
3.7 碳纳米管 137
3.8 纳米复合材料 161
复习思考题 167
参考文献 167
第4章 纳米级精密测量技术 169
4.1 纳米级的尺寸精度和位移的测量方法 170
4.2 纳米级精度的多维尺寸测量 175
4.3 纳米级表面形貌和粗糙度的测量 177
4.4 超精密测量的环境条件 182
4.5 提高三维测量系统测量精度需注意的问题 186
复习思考题 190
参考文献 190
第5章 纳米级超精密加工和原子操纵技术 191
5.1 纳米级加工的物理实质和特点 192
5.2 超精密机械加工技术 194
5.3 纳米切削的分子动力学模拟 199
5.4 三束加工技术 203
5.5 原子与近原子尺度制造 212
5.6 碳纳米管互连技术 228
5.7 原子操纵技术的发展和操纵机理的探析 238
复习思考题 240
参考文献 241
第6章 纳米级表层物理力学性能检测和纳米摩擦学 244
6.1 纳米级表层物理力学性能的显微力学探针检测法 245
6.2 材料极薄表层物理力学性能的实际检测 251
6.3 纳米摩擦学的提出 259
6.4 纳米摩擦学研究使用的实验测试仪器 261
6.5 纳米级摩擦副材料和摩擦表面形态 267
6.6 边界润滑与分子膜 272
6.7 薄膜润滑 283
6.8 平滑界面的微摩擦形态 291
6.9 纳米摩擦学的分子动力学模拟 303
复习思考题 305
参考文献 305
第7章 纳米电子学 307
7.1 概述 308
7.2 从微电子技术到纳米电子技术的发展 309
7.3 量子电子器件的主要特征 316
7.4 量子电系统的基础元件 322
7.5 纳米级单电子晶体管 324
7.6 分子电子学和分子电子器件 330
7.7 原子电子器件 340
7.8 纳米电子器件的集成和量子计算机 344
7.9 三代电子器件的比较和纳米电子集成电路的探索 351
7.10 二维半导体材料纳米器件 354
复习思考题 365
参考文献 365
第8章 微机械和微机电系统 366
8.1 微机械和微机电系统的提出 367
8.2 微机械和微机电系统的理论基础 369
8.3 微机械常用的材料 377
8.4 微机械和微机电系统的技术基础 383
8.5 微传感器 393
8.6 微致动器 408
8.7 微型机器人 417
8.8 微型惯性仪表 424
8.9 微飞行器 438
8.10 微型卫星 454
复习思考题 463
参考文献 464
第9章 微机械和微机电系统的制造 466
9.1 微机械与微机电系统的制造技术简介 467
9.2 集成电路的制造过程简介 470
9.3 微机械器件的薄膜制造技术 474
9.4 光刻工艺中的曝光技术 478
9.5 光刻工艺中的刻蚀技术和立体光刻技术 490
9.6 LIGA技术 497
9.7 牺牲层工艺技术 508
9.8 微器件基板的键合技术 512
9.9 精密微机械加工和特种加工等在微机电系统制造中的应用 520
复习思考题 534
参考文献 535
附录 537
附录1 中国纳米科技至2050年的发展目标和可能取得的重要突破 537
附录2 中国至2050年纳米科技发展路线图 542
名词索引