武汉大学物理科学与技术学院专业课纳米材料与技术.doc

武汉大学物理科学与技术学院专业课：纳米材料与技术 Nano-materials Nano-technology 主 讲：石 瑛（物理科学与技术学院） E-mail：shiying@ 电话2212 课程简介： 纳米科学与技术是21世纪三大科技之一，并且是信息科技和生命科技能进一步大发展的共同基础。 纳米材料科学和纳米技术是当前纳米科技领域内最富有活力、研究内涵十分丰富的学科分支。 在本课程中，讲授的主要内容有：纳米结构和纳米结构单元，纳米微粒的理论、制备、评估和表面修饰，纳米固体的理论、制备和结构特性，纳米金属材料、纳米磁性材料、纳米陶瓷材料、纳米复合材料、纳米敏感材料、纳米生物医用材料等纳米材料专题，纳米测量学与纳米探测技术，纳米加工技术和微电子机械系统，纳米电子学，纳米生物学，纳米科技的最新动态和发展趋势等，使物理系的毕业生对这一自20世纪80年代末发展起来的新兴学科有全面系统的了解和掌握，为以后的工作、科研和创新打下扎实基础。 课程内容与学时分配： §0 绪论：纳米材料与技术总揽 3学时 §1 纳米结构单元（微粒、纳米管等） 3学时 §2 纳米微粒的基本理论（久保效应等） 3学时 §3 纳米微粒的基本特性 3学时 §4 纳米微粒的制备技术（物理法、化学法） 3学时 §4 纳米微粒的制备技术（化学法、综合法） 3学时 §5 纳米微粒的尺寸评估技术 3学时 §6 纳米固体及其制备技术 3学时 §7 纳米固体材料的微结构 3学时 §8 纳米结构与器件 3学时 §9 纳米复合材料及制备技术 3学时 §10 纳米磁性材料 3学时 §11 纳米金属材料、§12 纳米陶瓷材料 3学时 §13 纳米生物医学材料、§14 纳米传感材料 3学时 §15 纳米测量学与纳米探测技术 3学时 §16 纳米加工技术和微电子机械系统 §17 纳米电子学 3学时 §18 纳米生物学 3学时 §19 纳米科技的发展趋势 3学时 教材：《纳米材料与技术》自编讲义（每年更新版本） 参考书《纳米材料和纳米结构》（第一版），科学出版社，张立德、牟季美著，2001.2 《纳米材料》（第一版），化学工业出版社，张立德编著，2000.11《国外纳米材料技术进展与应用》（第一版），化学工业出版社，朱屯等编著，2002.6 《纳米科学与技术》（第一版），科学出版社，刘吉平、郝向阳编著，2002.8 National Nanotechnology Institute: NanoTechnology Magazine： 考核方式： 平时课程论文（有关纳米材料、纳米结构、纳米技术的前沿进展）、期末考试 ( 新世纪的十大科技趋势 中国科学院、新华通讯社联合组织的预测小组于2000年年底预测出“新世纪将对人类产生重大影响的十大科技趋势”： ① 物质科学领域——新世纪里，大至宇宙，小至粒子，物质科学的进展，将使人类进一步认识微观世界和宇观世界，对世界复杂性和宇宙起源等问题的认识也将发生革命性的变化。 ② 生命科学领域——21世纪，生命科学将发展成为新一轮自然科学革命的中心，并将跨越物理世界与生命世界不可逾越的鸿沟，使之统一起来。 ③ 地球系统科学领域——21世纪，地球系统科学将以全球性、统一性的整体观、系统观和多时空尺度，研究地球系统的整体行为。地球系统科学的突破性发展，将使人类更好地认识所赖以生存的环境，更有效地防止和控制可能突发的灾变对人类造成的损害。 ④ 认知神经科学领域——揭示人脑奥秘，探索意识、思维活动的本质，这是人类多年以来孜孜以求的梦想。21世纪，人类将在脑科学和认知神经科学研究的几个重大问题上取得突破性进展。 ⑤ 能源科学与技术领域——目前，人类所消耗能源的70%来自矿石燃料。21世纪，随着人类环保意识的觉醒和价值观的改变，人类将不断追求与自然更加协调的生活方式。生产可再生的清洁能源将是21世纪能源科学的主要发展方向之一，能源供给将呈多样化的发展趋势。 ⑥ 材料科学与技术领域——材料科学已从对成分、结构、性能关系的研究演变为对材料的成分、制备、结构、加工、性能等的综合系统研究，其显著特点是材料科学与材料技术密不可分。21世纪材料科学与技术发展的核心问题是新型先进材料的发现和发展。 ⑦ 生物技术领