纳米材料与器件

纳米材料与器件
分享
扫描下方二维码分享到微信
打开微信,点击右上角”+“,
使用”扫一扫“即可将网页分享到朋友圈。
作者: [美]
出版社: 清华大学出版社
2015-02
版次: 1
ISBN: 9787302393641
定价: 198.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
正文语种: 英语
分类: 工程技术
  •   The advent of nanotechnology is becoming an ever-visible concept in various aspects of our lives, as evident by its popular (and often incorrect) usage in advertising/marketing and enter-tainment. Although pop-culture references to nanotechnology are often misused or are total science fiction, its origins are derived from a rapidly growing discipline of science and engi-neering. Nanotechnology can be defined as the fundamental study and application of materials displaying length scales of more than 100 nm. At this size, nanoscale materials exhibit physical and chemical properties that differ greatly from those of their bulk counterparts. These interesting properties can be advantageously exploited for a number of applications and have substantial real-world impacts in fields such as medicine and those that are energy-related. Although nanotechnology research is growing rapidly throughout the world, the teaching of this subject is lacking at the university level, particularly at the first-year and second-year levels. Introducing nanotech-nology earlier during the college curriculum would be of immense benefit to students and to further progress in the field. As such, the motivation in preparing this book is to introduce the concept of nanotechnology in teaching while exposing students to current nanotechnology research. Given the ever-changing nature of nanotechnology, researchers in the field need to be constantly aware of new studies to update their knowledge and to keep current. With the advent of the Internet, research data and ideas are now readily accessible and commu-nicated to the rest of the field and serve as a plentiful source for newcomers looking to learn more about this exciting field. This can be a double-edged sword, however, because the sheer amount of information can be difficult to organize and process. Furthermore, the Internet is a nonrefereed medium and, as such, information needs to be taken with a critical viewpoint. From an educational standpoint, a major challenge is teaching students how to recognize and collect useful online resources while simultaneously instilling an intuition in the students about potentially less credible or incorrect online resources. Motivated by the facts stated here, the author felt the need for a new perspective on the progress of nanotechnology research.  Nanomaterials and related nanoscale devices constitute the core infrastructure of nanoscience and technology. With the  vi PREFACE  development of nanomaterials synthesis and characterization techniques, the fundamental knowledge base has grown consid-erably, resulting in a thorough understanding of nanoscale properties that can be used to develop novel devices in various application areas. To this end, the major focus of this book is nanomaterials and devices. We hope this textbook will become a useful tool for students to bridge their acquired knowledge to their current or future research activities, because a major aim of this text is to prompt research into practical applications. This book references knowledge from three areas: the author’s own research activities, the selected literature, and Internet resources. Regarding content selected from online resources, we have performed extensive background studies to verify that the information is correct. Additionally, we also have cited direct references to a few online resources without the original source being indicated in the reference, and for that we must apologize here and acknowledge the original authors. Our thanks are hereby extended to all the original authors who may be involved in the contents herein.  It is our desire to publish this textbook for many years to come, updating future versions with the newest trends in nano-technology research. We thank Tsinghua University Press for their support throughout the process of writing this book.  Given the targeted readership level, the short period of prep-aration, and the inherent diversity within the field of nanotech-nology, there may be shortcomings that are inevitable in the book. All colleagues and readers are encouraged to kindly con-tact the authors with your professional opinions and sugges-tions for new material.  Donglu Shi  Shanghai East Hospital, The Institute for Biomedical Engineering & Nano Science, Tongji University School of Medicine, Shanghai 200120, China  The Materials Science and Engineering Program, Dept. of Mechanical and Materials Engineering, College of Engineering and Applied Science, University of Cincinnati, Cincinnati, OH 45221, USA  Zizheng Guo  College of Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China  Nicholas Bedford  Department of Chemistry, University of Miami, Coral Gables, 本书全面系统地介绍了各种纳米材料和制备方法及其应用,全书英文,已同步在境外面世。 ONTENTSPreface vChapter 1 Basic Properties of Nanomaterials11.1 The Nanometer and Its Brief History, Nanoscience, and Nanotechnology .2 1.2 Characteristics of Nanomaterials 51.3 Physical Principles of the Nano-Effect12References .23Chapter 2 Characterization and Analysis of Nanomaterials 252.1 Detection and Analysis of Particle Size 262.2 Detection and Analysis of the Electrical Properties.282.3 Detection and Analysis of Magnetic Properties.302.4 Detection and Analysis of the Mechanical Properties.322.5 Detection and Analysis of Thermal Properties.332.6 Detection and Analysis of Optical Properties.372.7 Scanning Probe Microscopy382.8 Atomic Force Microscopy43References .46Chapter 3 Carbon Nanotubes493.1 Allotropes of Carbon and Structure503.2 Types and Nature of CNTs.533.3 Preparation of CNTs.603.4 Applications of CNTs .62References .82Chapter 4 Semiconductor Quantum Dots.834.1 The Physical Basis of Semiconductor QDs 844.2 Preparation of Semiconductor QDs934.3 Laser Devices Based on QDs.964.4 Single-Photon Source 100References .104 Chapter 5 Nanomagnetic Materials 1055.1 Types of Nanomagnetic Materials1065.2 Basic Characteristics of Nanomagnetic Materials1115.3 Some Specific Nanomagnetic Materials 1195.4 Preparation of Nanomagnetic Materials.1325.5 GMR Materials142 References .158Chapter 6 Nanotitanium Oxide as a Photocatalytic Material and Its Application.161 6.1 Principle of TiO2 Photocatalysis1626.2 Preparation of TiO2 Materials1666.3 Application of TiO2 as Photocatalytic Material 169References .173Chapter 7 Electro-Optical and Piezoelectric Applications of Zinc Oxide .175 7.1 Optoelectronic Applications 1757.2 Piezoelectric Applications of Zinc Oxide 185References .190Chapter 8 Superconducting Nanomaterials 1918.1 Superconductivity 1918.2 The Physical Principles of Superconductivity1938.3 The Classification of Superconductors.1958.4 Nanosuperconductors1978.5 Application of Nanosuperconductors.204References .212Chapter 9 Nanobiological Materials.2159.1 Nanobiological Materials.2179.2 Nanobiomedical Materials.2249.3 Magnetic Particles in Medical Applications2319.4 Nanoparticles in Bioanalysis .2349.5 QDs in Biological and Medical Analysis.2389.6 Research Progress of Nanomagnetic Materials in Hyperthermia245 References .253 Chapter 10 Nanoenergy Materials.25510.1 Nanostorage Materials.25810.2 Fuel Cells.26410.3 Dye-Sensitized Nanocrystalline Solar Cells273References .290Chapter 11 Nanocomposites .29311.1 Concept and History.29411.2 Surface Modification of Nanomaterials and Their Applications.295 11.3 Core-Shell Structure Composite Nanomaterials 305References .315Chapter 12 DNA Nanotechnology 31712.1 Basics of DNA.31712.2 DNA Nanotechnology 325 12.3 DNA Molecular Motors 329References .337Index.339 
  • 内容简介:
      The advent of nanotechnology is becoming an ever-visible concept in various aspects of our lives, as evident by its popular (and often incorrect) usage in advertising/marketing and enter-tainment. Although pop-culture references to nanotechnology are often misused or are total science fiction, its origins are derived from a rapidly growing discipline of science and engi-neering. Nanotechnology can be defined as the fundamental study and application of materials displaying length scales of more than 100 nm. At this size, nanoscale materials exhibit physical and chemical properties that differ greatly from those of their bulk counterparts. These interesting properties can be advantageously exploited for a number of applications and have substantial real-world impacts in fields such as medicine and those that are energy-related. Although nanotechnology research is growing rapidly throughout the world, the teaching of this subject is lacking at the university level, particularly at the first-year and second-year levels. Introducing nanotech-nology earlier during the college curriculum would be of immense benefit to students and to further progress in the field. As such, the motivation in preparing this book is to introduce the concept of nanotechnology in teaching while exposing students to current nanotechnology research. Given the ever-changing nature of nanotechnology, researchers in the field need to be constantly aware of new studies to update their knowledge and to keep current. With the advent of the Internet, research data and ideas are now readily accessible and commu-nicated to the rest of the field and serve as a plentiful source for newcomers looking to learn more about this exciting field. This can be a double-edged sword, however, because the sheer amount of information can be difficult to organize and process. Furthermore, the Internet is a nonrefereed medium and, as such, information needs to be taken with a critical viewpoint. From an educational standpoint, a major challenge is teaching students how to recognize and collect useful online resources while simultaneously instilling an intuition in the students about potentially less credible or incorrect online resources. Motivated by the facts stated here, the author felt the need for a new perspective on the progress of nanotechnology research.  Nanomaterials and related nanoscale devices constitute the core infrastructure of nanoscience and technology. With the  vi PREFACE  development of nanomaterials synthesis and characterization techniques, the fundamental knowledge base has grown consid-erably, resulting in a thorough understanding of nanoscale properties that can be used to develop novel devices in various application areas. To this end, the major focus of this book is nanomaterials and devices. We hope this textbook will become a useful tool for students to bridge their acquired knowledge to their current or future research activities, because a major aim of this text is to prompt research into practical applications. This book references knowledge from three areas: the author’s own research activities, the selected literature, and Internet resources. Regarding content selected from online resources, we have performed extensive background studies to verify that the information is correct. Additionally, we also have cited direct references to a few online resources without the original source being indicated in the reference, and for that we must apologize here and acknowledge the original authors. Our thanks are hereby extended to all the original authors who may be involved in the contents herein.  It is our desire to publish this textbook for many years to come, updating future versions with the newest trends in nano-technology research. We thank Tsinghua University Press for their support throughout the process of writing this book.  Given the targeted readership level, the short period of prep-aration, and the inherent diversity within the field of nanotech-nology, there may be shortcomings that are inevitable in the book. All colleagues and readers are encouraged to kindly con-tact the authors with your professional opinions and sugges-tions for new material.  Donglu Shi  Shanghai East Hospital, The Institute for Biomedical Engineering & Nano Science, Tongji University School of Medicine, Shanghai 200120, China  The Materials Science and Engineering Program, Dept. of Mechanical and Materials Engineering, College of Engineering and Applied Science, University of Cincinnati, Cincinnati, OH 45221, USA  Zizheng Guo  College of Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China  Nicholas Bedford  Department of Chemistry, University of Miami, Coral Gables, 本书全面系统地介绍了各种纳米材料和制备方法及其应用,全书英文,已同步在境外面世。
  • 目录:
    ONTENTSPreface vChapter 1 Basic Properties of Nanomaterials11.1 The Nanometer and Its Brief History, Nanoscience, and Nanotechnology .2 1.2 Characteristics of Nanomaterials 51.3 Physical Principles of the Nano-Effect12References .23Chapter 2 Characterization and Analysis of Nanomaterials 252.1 Detection and Analysis of Particle Size 262.2 Detection and Analysis of the Electrical Properties.282.3 Detection and Analysis of Magnetic Properties.302.4 Detection and Analysis of the Mechanical Properties.322.5 Detection and Analysis of Thermal Properties.332.6 Detection and Analysis of Optical Properties.372.7 Scanning Probe Microscopy382.8 Atomic Force Microscopy43References .46Chapter 3 Carbon Nanotubes493.1 Allotropes of Carbon and Structure503.2 Types and Nature of CNTs.533.3 Preparation of CNTs.603.4 Applications of CNTs .62References .82Chapter 4 Semiconductor Quantum Dots.834.1 The Physical Basis of Semiconductor QDs 844.2 Preparation of Semiconductor QDs934.3 Laser Devices Based on QDs.964.4 Single-Photon Source 100References .104 Chapter 5 Nanomagnetic Materials 1055.1 Types of Nanomagnetic Materials1065.2 Basic Characteristics of Nanomagnetic Materials1115.3 Some Specific Nanomagnetic Materials 1195.4 Preparation of Nanomagnetic Materials.1325.5 GMR Materials142 References .158Chapter 6 Nanotitanium Oxide as a Photocatalytic Material and Its Application.161 6.1 Principle of TiO2 Photocatalysis1626.2 Preparation of TiO2 Materials1666.3 Application of TiO2 as Photocatalytic Material 169References .173Chapter 7 Electro-Optical and Piezoelectric Applications of Zinc Oxide .175 7.1 Optoelectronic Applications 1757.2 Piezoelectric Applications of Zinc Oxide 185References .190Chapter 8 Superconducting Nanomaterials 1918.1 Superconductivity 1918.2 The Physical Principles of Superconductivity1938.3 The Classification of Superconductors.1958.4 Nanosuperconductors1978.5 Application of Nanosuperconductors.204References .212Chapter 9 Nanobiological Materials.2159.1 Nanobiological Materials.2179.2 Nanobiomedical Materials.2249.3 Magnetic Particles in Medical Applications2319.4 Nanoparticles in Bioanalysis .2349.5 QDs in Biological and Medical Analysis.2389.6 Research Progress of Nanomagnetic Materials in Hyperthermia245 References .253 Chapter 10 Nanoenergy Materials.25510.1 Nanostorage Materials.25810.2 Fuel Cells.26410.3 Dye-Sensitized Nanocrystalline Solar Cells273References .290Chapter 11 Nanocomposites .29311.1 Concept and History.29411.2 Surface Modification of Nanomaterials and Their Applications.295 11.3 Core-Shell Structure Composite Nanomaterials 305References .315Chapter 12 DNA Nanotechnology 31712.1 Basics of DNA.31712.2 DNA Nanotechnology 325 12.3 DNA Molecular Motors 329References .337Index.339 
查看详情
好书推荐 / 更多
纳米材料与器件
译林幻系列:呼吸
[美国]特德·姜 著;耿辉 译
纳米材料与器件
山村暮鸟集:云
山村暮鸟 著
纳米材料与器件
剪辑之道:对话沃尔特·默奇
[加拿大]迈克尔·翁达杰(Michael Ondaatije) 著;夏彤 译
纳米材料与器件
教父电影全剧本(全彩插图评注版):马里奥·普佐与弗朗西斯·科波拉终稿
[美]珍妮·M·琼斯 著;高远致 译
纳米材料与器件
萨拉戈萨手稿
[波]扬·波托茨基 著;方颂华 译
纳米材料与器件
新民说·谁的历史
鲁西奇 著
纳米材料与器件
古欢:黄易与乾嘉金石时尚
薛龙春
纳米材料与器件
春之海终日悠哉游哉:与谢芜村俳句300
[日]与谢芜村 著
纳米材料与器件
我们能谈点开心的事吗(99图像小说)
[美]罗兹·查斯特 著
纳米材料与器件
狂想人生:皇后乐队传
[英]马克·布莱克 著;席虎牙 译
纳米材料与器件
思想的力量
[美]布鲁克·诺埃尔·穆尔;[美]肯尼思·布鲁德
纳米材料与器件
中唐至北宋的典范选择与诗歌因革
李贵 著;王水照 编