納米薄膜材料.ppt

《納米薄膜材料.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、納米薄膜材料環(huán)092-4徐常存納米薄膜材料的發(fā)展歷史事實(shí)上，納米材料并非新奇之物，早在1000多年以前，我國(guó)古代利用蠟燭燃燒的煙霧制成碳黑作為墨的原料，可能就是最早的納米顆粒材料；我國(guó)古代銅鏡表面的防銹層，經(jīng)驗(yàn)證為一層納米氧化錫顆粒構(gòu)成的薄膜，這大概是最早的納米薄膜材料人類有意識(shí)的開展納米材料的研究開始于大約50年代，西德的Kanzig觀察到了BaTin中的極性微區(qū)，尺寸在10—100納米之間”l。蘇聯(lián)的GAStoolemkv假設(shè)復(fù)合鈣鈦礦鐵電體中的介電彌散是由于存在ICumzig徽區(qū)導(dǎo)致成分布不均勻引起的”l

2、。納米材料由于其體積和單位質(zhì)量的表面積與固體材料的差別．達(dá)到一定的極限，使顆粒呈現(xiàn)出特殊的表面效應(yīng)和體積效應(yīng)，這些因素都決定著顆粒的最終的物理化學(xué)性能，如隨著比表面積的顯著增大，會(huì)使納米粒子的表面極其活潑，呈現(xiàn)出不穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)其暴露于空氣中時(shí)，瞬間就被氯化。此外，納米粒子還會(huì)出現(xiàn)特殊的電、光、磁學(xué)性能和超常的力學(xué)性60年代日本的RyogoKubo在金屬超微粒子理論中發(fā)現(xiàn)由于金屬粒子的電子能級(jí)不連續(xù)，在低溫下．即當(dāng)費(fèi)米能級(jí)附近的平均能級(jí)間隔8>kT時(shí)，金屬粒子顯示出與塊狀物質(zhì)不同的熱性質(zhì)“J。西德的HGlei怔r

3、對(duì)納米固體的制備、結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了細(xì)致地研究”】隨著技術(shù)水平的不斷提高和分析測(cè)試技術(shù)手段的不斷進(jìn)步，人類逐漸研制出了納米碳管。納米顆粒，納米晶體，納米薄膜等新材料，這些納米材料有一般的晶體和非晶體材料不具備的優(yōu)良特性，它的出現(xiàn)使凝聚態(tài)物理理論面臨新的挑戰(zhàn)。80年代末，有人利用粒度為1—15nm的超微顆粒制造了納米級(jí)固體材料。納米薄膜材料的現(xiàn)狀2l世紀(jì)。由于信息、生物技術(shù)、能源、環(huán)境、國(guó)防等工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)材料性能提出更新更高的要求，元器件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲(chǔ)和超快傳輸?shù)纫蟛牧系腞寸越來越小。

4、航空航天、新型軍事裝備及先進(jìn)制造技術(shù)使材料的性能趨于極端化。因此．新材料的研究和創(chuàng)新必然是未來的科學(xué)研究的重要課題和發(fā)展基礎(chǔ)，其中由于納米材料的特殊的物理和化學(xué)性能，以及由此產(chǎn)生的特殊的應(yīng)用價(jià)值，必將使其成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)“J。納米薄膜是一類具有廣泛應(yīng)用前景的新材料，接用途可以分為兩大類．即納米功能薄膜和納米結(jié)構(gòu)薄膜。前者主要是利用納米粒子所具有的光、電、磁方面的特性，通過復(fù)合使新材料具有基體所不具備的特殊功能。后者主要是通過納米粒子復(fù)合．提高材料在機(jī)械方面的性能。由于納米粒子的組成、性能、工藝條件等參量的變化

5、都對(duì)復(fù)臺(tái)薄膜的特性有顯著影響．因此可以在較多自由度的情況人為地控制納米復(fù)合薄膜的特性，獲得滿足需要的材料。納米薄膜材料的應(yīng)用前景納米薄膜在許多領(lǐng)域內(nèi)都有著廣泛的應(yīng)用前景。利用新的物理化學(xué)性質(zhì)、新原理、新方法設(shè)計(jì)納米結(jié)構(gòu)性器件和納米復(fù)合傳統(tǒng)材料改性正孕育著新的突破。功能性的薄膜材料一直是人們研究的熱點(diǎn)，例如H．Matsuda等人制備的Fe．P納米薄膜具有優(yōu)良的磁性能啪。；納米硅薄膜(ne．si：H)是一種新型低維人工半導(dǎo)體材料Ⅲ】；EnikoTothKadar等人用脈沖電沉積法制備的Ni納米晶薄膜，具有良好的電傳

6、導(dǎo)性”“；楊仕清等人研究了納米雙相交換輛合多層膜a—Fe／Nd2Fe。B永磁體的磁性能”?；利用巨磁電阻效應(yīng)制成的讀出磁頭可顯著提高磁盤的存儲(chǔ)密度；利用巨磁電阻效應(yīng)制作磁阻式傳感器可大大提高靈敏度。