《纳米材料与器件》课程教学大纲.doc

纳米材料与器件课程教学大纲课程编号0103607901826219课程名称（中文） 纳米材料与器件（英文） Nano Materials and Devices课程基本情况1学分： 4 学时： 40 （课内学时： 40 实验学时：0 ）2课程性质: 专业选修课3适用专业：物理学各专业、综合班物理方向（理学、工学） 适用对象: 本科4先修课程：量子力学，热力学与统计物理，固体物理学5首选教材： 纳米材料和器件，朱静 等编著，清华大学出版社, 2003. 参考书目：纳米相关书籍和国内外文献6考核形式: 平时作业和期末报告7教学环境：课堂课程教学目的及要求教学目的：纳米科学技术被认为是21世纪非常要的、将对人类的生存和发展产生显著影响的科技领域。材料性能的重大改进以及制造方式的重大变化，将在新世纪引起一场新的技术革命。纳米科技具有多学科交叉性质，它的内容包括纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学、纳米机械学、纳米加工学、纳米光子学、纳米检测与表征。纳米材料与器件是这些分支学科的共同交点，是纳米科技的核心和基础。“纳米”人才的培养对于纳米科技的发展和我国纳米科技在国际舞台上竞争的胜负起着至关重要的作用。本课程主要介绍纳米材料与器件的概念、分类、设计和表征，为学生毕业后从事纳米科技方面的工作打下良好的基础。教学要求：一 了解纳米材料和器件及其特征。二 了解纳米材料和器件的制备及加工。三 了解纳米材料和器件的测量和表征。四 了解纳米碳管的可控制生长与物理性质。五 了解功能纳米结构的化学控制合成与组装。六 了解微系统和纳系统的概念和应用。七 了解纳米结构的特性检测方法和实验技术。课程内容及学时分配（一） 纳米材料和器件及其特征 （ 6 学时）了解：1. 纳米材料的种类、量子尺寸效应2. 激子、玻尔半径、激子效应3. 库仑阻塞和单电子器件4. 自旋相关电子散射5. 纳米材料的表面效应重点：量子尺寸效应难点：库仑阻塞和单电子器件（二） 纳米材料和器件的制备及加工 （ 6 学时）了解：1. 从材料到器件2. 人工多层膜3. 自生长和自组装4. 单原子操纵5. 粒子束加工重点：自生长和自组装难点：单原子操纵（三） 纳米材料和器件的测量和表征 （ 4 学时）了解：1. 金纳米线的制备、和结构特征2. 量子海市蜃楼表面形貌拓扑图3. 纳米碳管螺旋度和导电性的测定重点：量子海市蜃楼表面形貌拓扑图难点：纳米碳管螺旋度和导电性的测定（四） 纳米碳管的可控制生长与物理性质 （ 6 学时）了解：1. 化学气相沉积法2. 自取向多壁纳米碳管的生长3. 单壁纳米碳管的CVD合成4. 制备连续纳米碳管线重点：化学气相沉积法、单壁纳米碳管的CVD合成难点：制备连续纳米碳管线（五） 功能纳米结构的化学控制合成与组装 （ 6 学时）了解：1. 纳米结构的概念2. 纳米结构体系特性3. 纳米粒子合成方法4. 构造纳米线、纳米纤维和纳米管5. 纳米结构的自组装重点：纳米结构的概念难点：纳米结构的自组装（六） 微系统和纳系统的概念和应用 （ 6 学时）了解：1. 微系统和纳系统2. 微制造技术3. 纳系统概述重点：微系统和纳系统难点：微制造技术（七） 纳米结构的特性检测方法和实验技术 （ 6 学时）了解：1. 纳米结构的表征与测量2. 电子显微分析3. 扫描探针分析重点：纳米结构的表征与测量难点：电子显微分析和扫描探针分析 配套实践环节说明 辅以2-4 学时的课堂讨论课大纲编写责任人 应用物理 （教研组） 曹世勋 （签名） 2004 年 4 月 15 日系