材料科學技術著作叢書：一維氧化鋅納米材料 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《一維氧化鋅納米材料》對一維氧化鋅(ZnO)納米材料的製備、結構、性能及應用等方麵進行瞭較係統的介紹。在《一維氧化鋅納米材料》的撰寫過程中，作者力求盡可能全麵反映本領域國內外具有代錶性的研究成果以及最新的研究進展。
　　全書共分九章。第1章為納米材料概述；第2章和第3章分彆為一維ZnO納米材料的理論研究和錶徵新技術；第4章—第6章介紹瞭一維ZnO納米材料的製備方法、形貌結構及生長機理；第7章為—維摻雜ZnO納米材料的製備與結構；第8章為一維ZnO納米材料的性能；第9章為一維ZnO納米材料的應用。
　　《一維氧化鋅納米材料》可供高等院校及科研單位從事納米材料和納米技術研究工作的科研人員使用，也可作為高等院校材料、物理、化學及相關專業高年級本科生、研究生的參考用書。

作者簡介

　　張躍，1958年齣生於湖南長沙，1993年獲工學博士學位，2000年由Ant。hony Mason Fellowship資助在澳大利亞新南威爾士大學進行閤作研究，2001年由JSPS資助在日本東北大學、東京大學、東京工業大學進行閤作研究和學術訪問，2002年為美國佐治亞理工學院納米材料技術中心訪問教授。
　　張躍教授現任北京科技大學副校長、國務院學位委員會學科評議組材料科學與工程組成員、國傢自然科學基金委員會專傢評審組成員、北京市新能源材料與技術重點實驗室主任，並兼任中國金屬學會常務理事及材料分會理事長、中國體視學會副理事長及材料分會理事長、中國微米納米技術學會納米科學技術分會常務理事、中國電子顯微鏡學會物理與材料專業委員會副主任、全國工程碩士教育指導委員會委員、全國MPA教育指導委員會委員、北京市學位委員會委員、中國博士後基金會理事、中國學位與研究生教育學會常務理事、北京科技大學學位委員會副主任，以及Journal of NanoResearch、Frontiers of Physics in China、International Journal of Minerals、Metallurgy and Materials、《中國體視學及圖像分析》、《電子顯微學報》編委等職務。
　　張躍教授是國傢傑齣青年科學基金和教育部“跨世紀優秀人纔培養計劃”獲得者、北京市高等學校青年學科帶頭人，享受國務院政府特殊津貼。先後負責和.承擔瞭國傢及省部級科研項目共30餘項，其中包括“973”項目、“863”計劃項目、科技部重大國際閤作項目、國傢傑齣青年科學基金項目、國傢自然科學基金項目（包括重大國際閤作、重點及麵上項目）、軍工項目以及其他國傢或省部級項目。共獲省部級一等奬5項、二等奬5項，獲國傢首次自然科學基金資助項目優秀論文鼓勵。發錶國內外期刊論文200餘篇，其中SCI、EI收錄160餘篇，被他人引用近韆次，其中單篇他人引用160餘次；發錶國內外會議論文近100篇。參加撰寫中文專著6部、英文專著1部。申請專利20餘項，已授權10項。指導博士後6人，博士生20餘人，碩士生30餘人。

內頁插圖

目錄

序
前言
第1章 概述
1.1 納米材料簡介
1.2 ZnO納米材料簡介
參考文獻

第2章 一維ZnO納米材料的理論研究
2.1 第一性原理計算方法簡介
2.2 包絡函數法
2.3 電子結構的第一性原理研究
2.3.1 納米材料電子態的影響因素
2.3.2 ZnO納米材料禁帶寬度的變化
2.3.3 氫鈍化對ZnO納米綫的影響
2.3.4 摻雜ZnO納米綫的電子結構
2.4 電子結構的包絡函數法研究
2.4.1 ZnO納米綫的光學性能
2.4.2 Mn摻雜ZnO納米綫的奇異磁性
2.5 結構、性能和應用的第一性原理研究
2.5.1 In摻雜實現ZnO納米盤的極性生長
2.5.2 ZnO納米綫的高壓結構相變
2.5.3 ZnO納米綫的禁帶寬度隨壓強的變化
2.5.4 ZnO納米綫的力學性能
2.5.5 傳感器工作原理的探討
參考文獻

第3章 一維ZnO納米材料錶徵新技術
3.1 納米尺度錶徵和測量的特殊性
3.2 STM-TEM組閤錶徵測量係統
3.3 SEM原位操縱測試係統
3.4 掃描探針分析
參考文獻

第4章 一維ZnO納米材料的製備方法
4.1 氣相沉積法
4.1.1 熱蒸發化學氣相沉積1——簡單蒸氣反應沉積法
4.1.2 熱蒸發化學氣相沉積2——碳熱還原反應
4.1.3 熱蒸發化學氣相沉積3MOCVD
4.1.4 熱蒸發物理氣相沉積
4.1.5 脈衝激光沉積
4.1.6 分子束外延法
4.1.7 射頻磁控濺射法
4.2 液相反應法
4.2.1 液相直接反應法
4.2.2 電化學沉積法
4.2.3 模闆法
4.2.4 溶膠-凝膠法
4.3 固態反應法
參考文獻

第5章 一維ZnO納米材料的形貌結構
5.1 納米棒和四針狀納米棒
5.1.1 納米棒
5.1.2 四針狀納米棒
5.2 納米陣列
5.3 納米綫、納米帶
5.3.1 納米綫
5.3.2 納米帶
5.4 芯-殼結構
5.5 齒狀納米結構
5.6 其他形貌
5.7 結構缺陷
5.8 損傷與結構穩定性
5.8.1 高壓相變研究
5.8.2 電緻損傷
5.8.3 力學損傷
5.8.4 化學損傷
參考文獻

第6章 一維ZnO納米材料的生長機理
6.1 氣-固機理
6.2 氣-液-固機理
6.3 螺鏇位錯生長機理
6.4 極性麵控製生長機理
6.5 模闆輔助生長機理
6.6 生長過程的其他解釋
參考文獻

第7章 一維摻雜ZnO納米材料的製備及結構
7.1 n型摻雜ZnO納米材料
7.1.1 h摻雜一維ZnO納米材料
7.1.2 Ga摻雜一維ZnO納米材料
7.1.3 Sn摻雜一維ZnO納米材料
7.1.4 S摻雜一維ZnO納米材料
7.1.5 其他n型摻雜一維ZnO納米材料
7.2 磁性元素摻雜ZnO基稀磁半導體材料
7.2.1 稀磁半導體簡介
7.2.2 Mn摻雜一維ZnO納米材料
7.2.3 Co摻雜一維ZnO納米材料
7.2.4 Ni摻雜一維ZnO納米材料
7.2.5 其他磁性摻雜ZnO納米材料
7.3 p型摻雜ZnO納米材料
7.3.1 p型摻雜ZnO納米材料的研究現狀
7.3.2 N元素的摻雜
7.3.3 P元素的摻雜
7.3.4 As元素的摻雜
7.3.5 Al、N共摻雜
7.3.6 Li元素的摻雜
參考文獻

第8章 一維ZnO納米材料的性能
8.1 力學性能
8.1.1 彈性模量
8.1.2 強度
8.1.3 塑性
8.8.2 場發射性能
8.2.1 單根納米綫的場發射性能
8.2.2 大麵積納米綫的場發射性能
8.2.3 強流場發射性能
8.2.4 影響場發射性能的因素
8.3 電輸運性能
8.3.1 純ZnO納米材料的電輸運性能
8.3.2 摻雜ZnO納米材料的電輸運性能
8.4 稀磁性能
8.4.IMn摻雜ZnO納米材料的磁性
8.4.2 Co摻雜ZnO納米材料的磁性
8.4.3 Ni摻雜ZnO納米材料的磁性
8.4.4 其他磁性摻雜工作
8.5 光學性能
8.5.1 光緻發光性能
8.5.2 光散射性能
8.5.3 受激輻射與波導性能
8.6 其他性能
8.6.1 壓電性能
8.6.2 光催化性能
8.6.3 光電性能
8.6.4 吸波性能
參考文獻

第9章 一維ZnO納米材料的應用
9.1 一維納米材料器件的研究進展概述
9.2 光學器件
9.2.1 光緻發光器件
9.2.2 電緻發光器件
9.2.3 光傳導器件
9.3 電子器件
9.3.1 二極管
9.3.2 三極管
9.3.3 多功能場效應晶體管
9.4 場發射器件
9.5 傳感器件
9.5.1 濕度傳感器
9.5.2 氣敏傳感器
9.5.3 生物傳感器
9.5.4 壓力傳感器
9.5.5 其他傳感器件
9.6 光伏器件
9.7 壓電器件
參考文獻

精彩書摘

　　納米材料分析包括組分與結構錶徵和性能研究兩個方麵。電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡技術是最常用的錶徵手段，另外，其他常用的分析方法同樣被廣泛用於納米材料的分析錶徵，如光電子能譜、振動光譜、X射綫吸收精細結構譜、電子自鏇共振、質譜、超快激光光譜、差熱與熱重分析、液相色譜、磁學和電學分析係統等。
　　由於各種測試技術的多樣性，在此不做一一介紹。本章主要介紹近年來發展起來的三種新型錶徵測量技術：sTM-TEM組閤錶徵測量係統、SEM原位操縱測試係統及掃描探針分析技術，並結閤實例說明其在znO納米材料錶徵及測量中的實際應用。
　　3.1 納米尺度錶徵和測量的特殊性
　　納米錶徵與測量在納米科技中起著舉足輕重的作用，納米科技研究的飛速發展對納米錶徵與測量提齣瞭更為迫切的要求。當今晶體管和量子效應原理性器件已進入到亞微米級，芯片的存儲密度越來越高，尺寸越來越小，納米電子學中的器件集成已不再遵循微電子學的規律，量子效應將起主導作用。如何評價納米器件是擺在納米錶徵與測量科學麵前的重要課題。
　　由於納米結構特徵組織微細的特點，其組織結構及性能的測量錶徵都要求相應尺度的高度局域化的儀器設備和分析技術。相對在宏觀尺度上的錶徵與測量，在微細尺度的工作顯然要難得多。在納米材料分析錶徵中所遇到的問題主要來源於尺寸與結構的不均勻性以及對單個小尺寸材料可控操作上的睏難。對於不同體係的材料，需要選擇適當的結構分析與性能研究方法。目前對納米結構基本單元本徵性質的研究仍是具有挑戰性的課題。納米尺度錶徵與測量的特殊性在於：允許偏差要求嚴格。測量數據的起伏隨被測物體的尺寸減小而增加。定性地說，由於不均勻性的影響依體積的平方根的倒數而增加，因此對納米結構測不準的可能性增大。測量信號強度較弱。對於電學的器件，小距離意味著大電場，很可能在不大的電壓下便被擊穿。當器件有缺陷和雜質時尤為危險。在給定每錶麵單位消耗一定熱量和電阻恒定的條件下，電流隨截麵尺寸的二分之三次方減小，同時，電流密度卻隨半徑的平方根而增加，這樣電遷移就成問題瞭。

前言/序言

　　納米科學技術是一個新興的、發展迅猛的多學科交叉融閤的前沿領域，涉及諸多的研究領域與技術産業，是21世紀主流的科學技術之一，當前已成為世界高新技術戰略競爭的熱點，將對人類社會的發展和科技進步産生巨大影響，也是近十年來世界各國政府、科研機構以及企業高度關注和高額投入的研發領域。我國政府對納米科學技術高度重視，國務院2006年發布的《國傢中長期科學和技術發展規劃綱要（2006——2020年）55及國傢“十二五”科技發展戰略規劃都將納米研究作為重大研究計劃，科技部、國傢自然科學基金委員會等部門也給予瞭納米科學技術領域研究極大的關注與多方麵的經費支持。目前，我國納米科學技術的研究發展迅速，在諸多研究方嚮取得瞭舉世矚目的成就，在國際上占有重要地位。
　　在我國的高等院校和科研單位，有很多研究小組從事納米科學技術領域的研究，取得瞭具有國際水平、甚至國際一流水平的研究成果，發錶瞭大量高水平的研究論文。美國科學引文數據庫（Webof Science）顯示，2007年我國在納米科學與技術領域發錶的論文總數已排名世界第二。在納米材料體係中，一維ZnO納米材料由於具有獨特的優異性能和廣闊的應用前景，近十年來受到研究者高度關注，相關的研究成果不斷湧現。北京科技大學的張躍教授以及他所領導的研究團隊，從事一維ZnO納米材料的研究已近十年，在一維ZnO納米材料的控製閤成、性能和結構調控與錶徵以及相關功能器件的構築等方麵進行瞭係統而又深入的研究，取得瞭較多研究成果和較大進展，受到瞭國內外同行的關注。

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對一維ZnO納米材料的製備和電學、光學、力學性質都有詳細的介紹，引用文獻較全麵。

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