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淺談納米技術(shù)的應(yīng)用,納米技術(shù)的運用( 四 )

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以這種方法可以獲得多種新型孔道結(jié)構(gòu) 。我國科學(xué)家徐正教授一直致力于以多孔氧化鋁為模板，電沉積合成金屬納米線陣列結(jié)構(gòu)的工作，這類材料在超磁體方面有著巨大的潛在應(yīng)用價值 。日本科學(xué)家Shinahara教授則以碳納米管為模板，在其中裝填富勒烯或籠內(nèi)含稀土金屬原子的富勒烯/稀土離子復(fù)合物，最終形成的材料具有類似豌豆的有趣結(jié)構(gòu) 。
在材料的表征方面，除了利用傳統(tǒng)的儀器分析方法進行結(jié)構(gòu)解析，計算機理論模擬已經(jīng)成為設(shè)計材料、研究結(jié)構(gòu)和預(yù)測性質(zhì)的一個重要手段 。來自香港的湯子康教授介紹了利用理論模擬的方法研究直徑0.4nm的單壁碳納米管的結(jié)構(gòu)及場反射性質(zhì)，理論研究結(jié)果驗證和豐富了實驗研究 。同樣，該方法也適用于其他納米結(jié)構(gòu)，如納米帶、納米顆粒的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究 。
（2）納米結(jié)構(gòu)的物化性質(zhì)表征、組裝與功能：以納米結(jié)構(gòu)為模型，進行一些光、電、磁性質(zhì)研究，不僅可以豐富少量原子聚集體的理論研究，同樣也是為構(gòu)筑納米器件提供基礎(chǔ)理論依據(jù)，篩選適合的結(jié)構(gòu)單元 。本次會議的許多報告涉及納米材料的物化性質(zhì)表征 。其中通常以單分子體、原子簇或一維納米結(jié)構(gòu)為主要研究模型，所關(guān)注的性質(zhì)主要在于特殊的光電現(xiàn)象，充分體現(xiàn)了以應(yīng)用為主要導(dǎo)向的研究思路 。
香港科學(xué)家李述湯教授介紹了利用氧化輔助的手段生長半導(dǎo)體一維納米結(jié)構(gòu)的方法 。利用該方法獲得的材料具有極好的光致發(fā)光性質(zhì)，在激光器件中具有很好的應(yīng)用前景 。我國科學(xué)家薛其坤教授則以Si(111)面上的Pb原子簇為研究模型，構(gòu)筑不同形貌的島結(jié)構(gòu)，并通過自由能鐘擺技術(shù)（Free- Energy Pendulum）探索其依賴于簇結(jié)構(gòu)形貌的不同量子尺寸效應(yīng)，為納米器件工程提供理論依據(jù) 。
該方向的另一重要工作，是我國科學(xué)家候建國院士介紹的單分子體系及納米顆粒的電子結(jié)構(gòu)和電子傳輸性質(zhì)的研究 。利用基底和STM針尖做為電極，結(jié)合理論模型，可以獲得單分子或納米顆粒的豐富的電子光譜數(shù)據(jù)，闡述其與形貌相關(guān)的單電子量子隧道效應(yīng)、體系之間電子傳輸?shù)牧孔映叽缧?yīng)和體系之間的共振隧道效應(yīng) 。除了光電行為，復(fù)合材料的性質(zhì)提升也是一個重要的研究內(nèi)容 。
我國科學(xué)家高廉教授采用溶劑熱的方法合成了碳納米管/氧化鋁（氧化鈦）復(fù)合材料，其導(dǎo)電率及機械強度都有明顯的增強 。韓國科學(xué)家Jeong- Sook Ha詳細(xì)介紹了金納米粒子單分子膜上所吸附的烷基硫醇與羧酸封端硫醇之間取代反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了金納米粒子對不同有機組分的不同穩(wěn)定作用 。（3）納米器件的構(gòu)筑和功能評估，納米器件與納米技術(shù)的應(yīng)用：以低級納米結(jié)構(gòu)為基本單元，可以獲得一些簡單的納米器件，探索這些器件的光、電性能，是利用納米技術(shù)實現(xiàn)器件小型化的重要基礎(chǔ)研究 。
通過表面納米結(jié)構(gòu)陣列改變界面效應(yīng)，可以被看作是最簡單直接的一類納米器件 。我國科學(xué)家江雷教授模擬自然界中植物葉片表面的組織結(jié)構(gòu)，利用納米結(jié)構(gòu)修飾材料表面，可以獲得不同親水、疏水性質(zhì)的界面效應(yīng)，這種新技術(shù)即將投入實際應(yīng)用 。單電子晶體管是目前最迫切需要的一類納米電子器件 。韓國科學(xué)家K.-H. Yoo教授采用如DNA類的生物分子對納米顆粒進行組裝，從而實現(xiàn)單電子晶體管的構(gòu)筑 。
在這樣的體系中，納米粒子作為構(gòu)成器件的量子點，而DNA分子則作為隧道勢壘 。調(diào)整DNA分子的鏈長、端基功能團等，可以有效的調(diào)節(jié)隧道勢壘的強弱，從而實現(xiàn)性質(zhì)控制 。有機/無機雜化材料也是一類重要的功能性納米器件 。韓國科學(xué)家 Seung- Hun Hong教授介紹了利用針尖刻蝕的方法，以有機分子對固體基底表面進行修飾，獲得具有周期性結(jié)構(gòu)納米結(jié)構(gòu) 。

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