纳米功能材料试题大学期末复习资料
《纳米功能材料》—思考题
第一章、概论
1.纳米材料定义及分类。
定义：利用物质在小到原子或分子尺度以后，由于尺寸效应、表面效应或量子效应所出现的奇异现象而发展出来的新材料。
分类：纳米粒子（零维纳米结构）；纳米线、纳米棒（一维纳米结构）；薄膜（二维纳米结构）；纳米复合材料和纳米晶材料（三维纳米结构）。
2.功能材料定义及分类。
定义：是指通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料。
分类：常见的分类方法：（1）按材料的化学键分类：金属材料、无机非金属材料、有机材料、复合材料；（2）按材料物理性质分类：磁性材料、电学材料、光学材料、声学材料、力学材料；其他分类方法：（3）按结晶状态分类：单晶材料、多晶材料、非晶态材料；（4）按服役的领域分类：信息材料、航空航天材料、能源材料、生物医用材料等。
3.按照产物类型，纳米材料如何划分类别。
按照产物类型进行划分：（1）纳米粒子（零维）：通过胶质处理、火焰燃烧和相分离技术合成；（2）纳米棒或纳米线（一维）：通过模板辅助电沉积，溶液-液相-固相生长技术，和自发各向异性生长的方式合成；（3）薄膜（二维）：通过分子束外延和原子层沉积技术合成；（4）纳米结构块体材料（三维）：例如自组织纳米颗粒形成光带隙晶体
4.纳米结构和材料的生长介质类型？
（1）气相生长，包括激光反应分解合成纳米粒子、原子层沉积形成薄膜等；
（2）液相生长，包括胶质处理形成纳米粒子、自组织形成单分散层等；（3）固相生成，包括相分离形成玻璃基体中的金属颗粒、双光子诱导聚合化形成三维光子晶体等；（4）混合生长，包括纳米线的气-液-固生长等。
5.按照生长介质划分：
（1）气相生长，包括激光反应分解合成纳米粒子、原子层沉积形成薄膜等；
（2）液相生长，包括胶质处理形成纳米粒子、自组织形成单分散层等；（3）固相生成，包括相分离形成玻璃基体中的金属颗粒、双光子诱导聚合化形成三维光子晶体等；（4）混合生长，包括纳米线的气-液-固生长等
6.纳米技术的定义？
定义：由于纳米尺寸，导致的材料及其体系的结构与组成表现出奇特而明显改变的物理、化学和生物性能、以及由此产生的新现象和新工艺。
7.制备纳米结构和材料的2大途径是什么？各自的特点或有缺点？
两大途径：自下而上；自上而下。
8.什么是描述小尺寸化的“摩尔定律”？
当价格不变时，上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。
9.根据自己的理解，说明促进纳米材料相关科学与技术发展的意义。
新世纪高科技的迅速发展对高性能材料的要求越来越迫切,而纳米材料的合成为发展高性能的新材料和对现有材料性能的改善提供了一个新的途径。纳米科技是一门新兴的尖端科学技术。它将是21世纪最先进、最重要的科学技术之一,它的迅速发展有可能迅速改变物质产品的生产方式,引发一场新的产业革命,导致社会发生巨大变革。正如像自来水、电、抗生素和微电子的发
明带来的变革一样,对人类认识世界和改造世界将会发挥不可估量的作用。
10. 说明表面能随粒子尺寸变化的规律，带来的性能变化主要体现在哪些方面？
表面能 γ：产生单位新表面时所需要的能量，也称为表面自由能、表面张力。
P
T ni A G ,,???? ????=γ 可见粒子尺寸越小，其比表面积越大，即表面能越大。如面心立方结构的表面能：{}{}{}2111211022100322544221a a
a a εγε
γεεγ?===??=
，亦可证实表面能随粒子
尺寸的减小而增大。
表面能高的物质其性能变化：稳定性小，活性高，熔点低，空气中易燃烧，
吸附能力强，催化性好，化学活性高
11. 降低表面能的途径和方法是什么？说明其中的原理。
降低表面能的途径：（1）表面驰豫，表面原子或离子向体内偏移，这种过程
在液相中很容易发生，而固态表面由于其刚性结构，难度有所提高；（2）表
面重构，通过结合表面悬挂键形成新的化学键；（3）表面吸附，通过物理或
化学吸附外部物质到表面，形成化学键或弱相互作用如静电或发范德瓦耳斯
力；（4）表面固态扩散，导致的成分偏析或杂质富集。
减小表面能的方法：（将单个纳米结构结合成大的结构以降低整个表面积）
（1）烧结，是一种用固-固界面替代固-气界面的工艺，是通过将单个纳米
结构无间隙地堆积一起并改变形态的一种方法。（2）Ostwald 熟化，是2
个单个纳米结构形成一个大的结构的过程。较大纳米结构的生长以牺牲小纳
米结构为代价，直到后者完全消失为止。
12. 说明Ostwald 熟化机理。
奥斯特瓦尔德熟化是大粒子吞噬小粒子。减小了固-气表面积。
（液态中）小粒子由于其大的曲率而具有高溶解度或蒸汽压，而大粒子具有
低溶解度或蒸汽压。为了保持局域浓度平衡，小粒子溶解到周围介质中；小
粒子周围的溶质进行扩散；大粒子周围的溶质将沉积。这一过程将持续到小
粒子完全消失
13. 曲率与化学势、平衡蒸汽压、溶解度的关系是什么？
Young-Laplace 方程 （化学势与曲率关系）：R Ω
=?γμ2
Kevin 方程（球形粒子蒸汽压与曲率关系）：kRT
P P c Ω=∞γ2)ln( Gibbs-Thompson 关系式 （溶解度与曲率关系）：kT
R R S S c 1211)ln(--∞+Ω=γ 14. 材料研究的四要素及其相互关系。
（1）合成与加工：建立原子、分子和分子团的新排列，在所有尺寸上（从
原子尺寸到宏观尺寸）对结构的控制，以及高效而有竞争力地制造材料和零
件的演变过程；（2）结构与成分：制造每种特定材料所采取的合成和加工的结果；（3）性质：确定材料功能特性和效用的描述；（4）使用性能：材料固
有性质同产品设计、工程能力和人类需求相融合要一起的一个要素。
结构 成分
使用
性能 性质 合成 加工
第二章、纳米材料制备方法
1、零维纳米粒子的合成方法分类
热力学平衡方法：过饱和状态的产生→形核→后续生长
动力学方法：限制可用于生长的团簇数量——如分子束外延方法；在有限空间中局限形成过程——如气溶胶合成法或胶束合成法
2、纳米粒子的基本特征及要求。
（1）小尺寸的要求
（2）全部粒子具有相同的大小（也称为均一尺寸或均匀的尺寸分布）
（3）相同的形状或形貌
（4）不同粒子间和单个粒子内的相同的化学组成和晶体结构
（5）单个粒子分散或单分散（无团聚）；或有团聚但易于再分散
3、纳米粒子合成中的均匀、非均匀形核过程？以及两种过程的异同？
均匀形核：新相晶核是在母相中均匀地生成，即晶核由液相中的一些原子团直接形成，不受杂质粒子或外表面的影响。
非均匀形核：新相优先在母相中存在的异质处形核，即依附于液相中的杂质或外表面形核。
相同点：1）形核的驱动力和阻力相同； 2）临界晶核半径相等； 3）形成临界晶核需要形核功； 4）结构起伏和能量起伏是形核的基础； 5）形核需要一个临界过冷度； 6）形核率在达到极大值之前，随过冷度增大而增加。
不同点：与均匀形核相比，非均匀形核的特点： 1）非均匀形核与固体杂质接触，减少了表面自由能的增加； 2）非均匀形核的晶核体积小，形核功小，形核所需结构起伏和能量起伏就小；形核容易，临界过冷度小； 3）非均匀
形核时晶核形状和体积由临界晶核半径和接触角共同决定；临界晶核半径相同时，接触角越小，晶核体积越小，形核越容易； 4）非均匀形核的形核率随过冷度增大而增加，当超过极大值后下降一段然后……
4、晶核生长过程及机制？如何控制晶核的生长？
晶核生长过程包括：（1）生长物质的产生；（2）向生长表面的物质扩散；（3）生长物质吸附到生长表面；（4）不可逆结合生长物质的表面生长。机制：扩散：在生长表面上提供生长物质的过程，包括生长物质的产生、扩散及吸附到生长表面。生长：吸附到生长表面的生长物质，进入到固态结构中。
（对于均匀尺寸纳米粒子的形成，期望是扩散控制的生长。）生长物质浓度保持很低的水平时，扩散距离将非常大，扩散可能成为控制因素；增加溶液粘度的方法；控制生长物质的供应；当生长物质是通过化学反应产生时，通过副产品浓度、反应物、催化剂控制反应速率。动力学限制生长法：动力学控制生长是空间限制生长，这种生长在有限的源材料被消耗完或可用的空间被完全填充满时，生长就停止。
5、针对金属、半导体及氧化物纳米粒子的不同特点，举例说明在制备方法上的
区别（或侧重点）？
【金属】在稀释溶液中，还原金属复合物是合成金属胶质分散体常用的方法，存在多种方法用于促进和控制这种还原反应。
单一尺寸金属纳米粒子的合成，通常是将低浓度溶质和聚合物单体粘附于生长表面。低浓度和聚合物单体都能阻碍生长物质从周围溶液中扩散到生长表面，因此扩散过程可能成为初始晶核后续生长的速率限制步骤，导致均匀尺寸纳米粒子的形成。
在合成金属纳米粒子时，确切地合成金属胶质分散体，各种类型的原料、还
原剂、其它化学物质和方法用于提高或控制还原反应、初始形核和初始晶核
的后续生长。
【半导体】
【氧化物】均匀形核、随后扩散控制生长都适用于氧化物系统；实际的方法
对不同氧化物体系明显不同；由于氧化物比半导体和金属在热力学和化学稳
定性上更稳定，其纳米粒子的反应和生长比较难控制；溶胶凝胶法是氧化物
纳米粒子最常用的方法。
6、 举例说明纳米材料溶胶-凝胶方法。
是合成无机、有机-无机混合物胶体分散体的湿化学方法；特别适合于氧化
物、氧化物基混合物的制备，已制备粉末、纤维、薄膜、块状材料的胶体分
散体；合成胶体分散体的基本原则和一般方法相同；优势：较低处理温度、
分子水平的均匀性；合成金属氧化物，温度敏感的有机-无机混合物、不符
合热力学条件或亚稳材料尤其有用；
溶胶-凝胶过程：水解、前驱体的缩合
有机溶剂或水溶剂可用于溶解前驱体；前驱体可以是金属醇盐、无机盐、有
机盐，催化剂可促进水解和缩合反应
7、 举例说明纳米材料气相制备方法。
气相制备方法：纳米粒子通过气相反应的方式合成。
物理气相法：氢等离子蒸发法合成金属及合金纳米粒子（例：直流电弧等离
()()()()()()()()O H OH OEt M O M OH OEt OH OEt M OH OEt M x x x x x x x x 2141444+--→+------()()()EtOH x OH OEt M O H x OEt
M x x +→+-424水解： 缩合：
子体蒸发法）真空——确保生长物质的低浓度，促进扩散控制生长；高温——促进蒸发、气化、化学反应。
化学气相法：氢气中燃烧四氯化硅产生高分散的二氧化硅纳米粒子（例：原料+载体——蒸发/分解——→金属纳米粉）
8、什么是纳米粒子的动力学限制生长法？其特点及分类？
动力学控制生长是空间限制生长，这种生长在有限的源材料被消耗完或可用的空间被完全填充满时，生长就停止。
空间限制法可分为若干组：（1）气相中的液滴，如喷雾合成和喷雾热分解；
（2）液体中的液滴，如微乳液的胶束合成；（3）基于模板的合成，如聚合物模板作为阳离子交换树脂；（4）自生长终止合成：当有机组成部分或外来离子附着在生长表面并所有全部可用位置时，生长就会停止。
9、什么是一维纳米结构？其制备技术可以分为几类？
通常指直径不超过100nm、具有较大长/径比的纳米线、纳米管、纳米棒、纳米纤维、纳米晶须等。
制备技术大致可分为三？类：
1 自发生长(自下而上制备路线）
?蒸发（溶解）- 冷凝
?气体（溶液）- 液体- 固体（VLS或SLS）生长
?应力- 诱导再结晶
2 基于模板合成法(自下而上制备路线）
?电镀和电泳沉积
?胶体分散，溶化或溶液填充
?化学反应转化
3 静电纺丝技术
4 光刻(自上而下制备路线）
10、简要说明一维纳米结构各向异性生长的几种机制。
各向异性生长的若干机制：
?在晶体中不同晶面有不同的生长速率，如金刚石结构的Si，在{111}面上的生长速率小于{110}面的生长。
?特定晶向上缺陷的存在，如螺旋位错。
?在特定面上优先沉积或杂质引起中毒。
11、简述蒸发-冷凝（VS）、溶解-冷凝（LS）、以及气-液-固（VLS）生长机
制。
蒸发-冷凝（VS）生长机制：蒸发- 冷凝过程也称为气体－固体（VS）过程。
1）扩散；2）吸附；3）表现扩散；4）冷凝；5）脱附；6）副产物扩散。
溶解-冷凝（LS）生长机制：溶解-冷凝不同于蒸发-冷凝，在此过程中，生长物质首先溶解在溶剂或溶液中，再从溶剂或溶液中扩散到表面，形成纳米棒或纳米线。
气-液-固（VLS）生长机制：指控制引入杂质或催化剂第二相材料，在特定方向和限定区域内引导和控制晶体的生长。在晶体生长过程中，催化剂通过自身或与生长材料合金化形成液滴（液相），来诱捕生长物。生长物（气相）在催化剂液滴表面富集，随后在生长表面沉淀导致一维生长（固相）。12、纳米线的自发生长和模板辅助生长有何区别？
自发生长：是一个由Gibbs自由能或化学势的减小所驱动的过程，Gibbs
自由能的减小通常是由相变、化学反应、应力释放、再结晶、过饱和度减小等所引起的，是一维纳米结构生长的驱动力。自发生长过程中，对于特定的材料和生长条件，生长表面的缺陷和杂质对最终产物形貌起到非常重要的作用。
模板辅助纳米线合成：沉积方法：电化学沉积、电泳沉积、模板填充。13、模板辅助纳米线生长中，电化学沉积和电泳沉积有何相同点和不同点？
电泳沉积与电化学沉积的相同点：沉积材料或溶液必须润湿模板的内部孔壁电泳沉积与电化学沉积的不同点：1）电泳沉积法形成的沉积物不需要导电；
2）胶体分散系中的纳米粒子是典型的静电或空间稳定机制。
14、碳富勒烯的定义是什么？举例说明碳的几种低维纳米结构。
碳富勒烯通常指由60个碳原子组成的对称的二十面体的分子，但也包括大分子量的富勒烯C n（n＞60 ），如C70、C76、C78、C80、和更大的富勒烯，它们具有不同的几何结构。这些碳分子家族命名为富勒烯。
零维碳纳米粒子、一维碳纳米线、二维石墨层状结构
15、碳纳米管的制备途径有几种？简要说明碳纳米管催化生长机制及结构特
点。
制备途径：碳纳米管可用电弧蒸发、激光烧蚀、热解、气相沉积、电化学方法等方法来制备。
碳纳米管的催化生长机理：与纳米线、纳米棒的VLS生长机制类似。Baker 和Harris提出了催化碳纤维增长的模型，即碳原子溶解到金属液滴，然后扩散到生长表面并沉积下来，生长出碳纳米管。
结构特点：顶端生长：PECVD、热解生长等；基底生长：Fe催化CVD垂
直生长碳纳米管阵列。
16、举例说明多孔材料的分类及特点。
多孔固态材料可分为三类：
微孔（d < 2 nm）：几乎所有的沸石及其衍生物
介孔（2 nm < d < 50 nm）：表面活性剂模板
大孔（d > 50 nm）：大多数干凝胶和气凝胶
有序介孔材料特点：均一的尺寸和孔的形状，直径为3纳米~ 几十纳米，长度达到微米级，而且往往有一个非常大的孔体积（高达70 ％）和非常高的比表面积（> 700 m2/g）
17、说明以胶束为模板制备有序介孔材料的具体途径？
在胶束周围，无机前驱物经水解、缩合反应形成框架
18、简要说明溶胶-凝胶法制备无序介孔材料的2种方法。
溶胶-凝胶法制备的介孔材料，分为两种类型：
干凝胶xerogel ：室温条件干燥，孔隙率约为50％，孔径为几个nm
气凝胶aerogel ：超临界干燥，孔隙率75％~99％，孔径为几个nm
干凝胶在溶胶-凝胶工艺中，前驱体分子进行水解、缩合反应形成纳米团簇。
气凝胶气溶胶制备中，为了加强凝胶网络，湿凝胶需要老化一段时间。在高压器中，温度和压力在溶剂的超临界点以上，此时溶剂将从凝胶网络中去除。
19、什么是嵌入式化合物?
嵌入式化合物是一类特殊的材料。嵌入是指可移动的原子、分子或离子可逆地插入到宿主晶体点阵的空位中，在嵌入与脱出过程中，宿主的晶体结构不发生变化。
20、纳米复合材料、纳米晶材料的主要区别是什么？
纳米复合材料：至少由两相组成，且其中一相弥散在另一相中形成三维网状结构
纳米晶材料：一般是指单相多晶材料
21、气相、液相中制备薄膜的技术大体包括哪几种？
薄膜生长方法：
气相沉积：蒸发、分子束外延生长（MBE）、溅射、化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）；
液相生长：电化学沉积法、化学溶液沉积法（CSD）、Langmuir-Blodgett 薄膜、自组装薄单层膜（SAMs）。
22、薄膜生长的3个基本形核模式？与一维纳米结构的形核相比较，主要区
别是什么？
岛状模式：生长物质间的结合力强于其与基板间的结合力；
层状模式：生长物质间的结合力远小于其与基板间的结合力；
岛-层状模式：岛状生长和层状生长同时存在的一种生长方式。
临界值含修正项4
cos cos 323θθ+-？ 23、 沉积温度和生长物质供应（多少、快慢）对薄膜生长有什么样的影响？
沉积温度、生长物质的碰撞速率是两个最重要的影响因素：
单晶薄膜生长：
? 晶格匹配的单晶基板
? 清洁的基板表面，以防止二次形核
? 高的生长温度，以确保生长物质的足够迁移
? 低的生长物质碰撞速率，以确保足够表面扩散所需时间、生长物质与晶
体结合、下一步生长之前的结构弛豫
非晶薄膜生长：
? 低的生长温度，生长物质没有足够的表面迁移
? 生长物质大量涌入到表面，在较低能量下没有足够时间找到生长位置 多晶薄膜的生长条件，介于单晶和非晶薄膜条件之间。
24、 什么是薄膜的外延生长？
均相外延生长：基板和薄膜是同一种材料，无晶格失配（错配），主要用于制备高质量的薄膜，或者是在生长的薄膜中引入掺杂剂。
非均相外延生长：薄膜和基板不是同一种材料，有晶格失配（错配）。
（百度）顾名思义，外延就是“向外延伸”，这是一种特殊的薄膜生长，特质在单晶衬底上生长一层新的单晶，即在一定条件下，在制备好的单晶衬底
（硅晶圆片）上，沿其原来晶体的结晶轴方向，生长一层导电类型、电阻率、厚度等都符合要求的新单晶层，称为外延层。
25、物理气相沉积和化学气相沉积方法，各自的特点是什么？
物理气相沉积（PVD）：生长物质从靶材中被转移、并沉积到基板上形成薄膜的过程，不存在化学反应。
化学气相沉积（CVD）：挥发性化合物材料与其它气体进行化学反应，生成非挥发性固体，沉积于基板之上的过程。
（百度）
PVD特点：物理气相沉积技术工艺过程简单，对环境改善，无污染，耗材少，成膜均匀致密，与基体的结合力强。该技术广泛应用于航空航天、电子、光学、机械、建筑、轻工、冶金、材料等领域，可制备具有耐磨、耐腐饰、装饰、导电、绝缘、光导、压电、磁性、润滑、超导等特性的膜层。
CVD特点：1)在中温或高温下，通过气态的初始化合物之间的气相化学反应而形成固体物质沉积在基体上；2)可以在常压或者真空条件下(负压“进行沉积、通常真空沉积膜层质量较好)；3)采用等离子和激光辅助技术可以显著地促进化学反应，使沉积可在较低的温度下进行；4)涂层的化学成分可以随气相组成的改变而变化，从而获得梯度沉积物或者得到混合镀层；5)可以控制涂层的密度和涂层纯度；6)绕镀件好。可在复杂形状的基体上以及颗粒材料上镀膜。适合涂覆各种复杂形状的工件。由于它的绕镀性能好，所以可涂覆带有槽、沟、孔，甚至是盲孔的工件；7)沉积层通常具有柱状晶体结构，不耐弯曲，但可通过各种技术对化学反应进行气相扰动，以改善其结构；8)可以通过各种反应形成多种金属、合金、陶瓷和化合物涂层。
26、简要说明原子层沉积、模板辅助纳米线生长。
原子层沉积（ALD）是一种独特的薄膜生长方法，其最大特征是自限制性生长，即每次只有一个原子或分子层可以生长。因此，它提供了真正纳米或亚微米范围内控制薄膜厚度和表面平滑的最大可能性。
模板辅助纳米线生长：沉积方法：电化学沉积、电泳沉积、模板填充。27、电化学沉积和电泳沉积有何相同点和不同点？（同T13）
电泳沉积与电化学沉积的相同点：沉积材料或溶液必须润湿模板的内部孔壁电泳沉积与电化学沉积的不同点：1）电泳沉积法形成的沉积物不需要导电；
2）胶体分散系中的纳米粒子是典型的静电或空间稳定机制。
第三章纳米电功能材料
1.电接触复合材料类型、性能要求、应用领域。
【类型】包括Ag基电接触材料、Cu基电接触材料
【性能要求】具有优良的导电性、小而稳定的接触电阻、高的化学稳定性、耐磨性和抗电弧烧损能力。电接触元件必须在电阻率、接触电阻、密度、硬度、化学成分、抗熔焊性、抗腐蚀性、可焊性等方面可靠地满足应用的要求。
【应用领域】在电气、电子领域，电接触材料主要用作电触点、导电刷、集电环、换向片、整流片和接插件等，是电通断环节中重要的功能性元件。采用电接触元件的电机、电气开关、继电器、接插件等作为基础件在信息工程、家用电子电器、汽车工程等领域大量使用。
2.导电复合材料定义、成型加工方法。举例说明其应用。
【定义】主要是指复合型导电高分子材料，是将聚合物与各种导电物质通过一定的复合方式构成。
【成型加工方法】
表面导电膜形成法
导电填料分散法
导电材料层积复合法
【举例说明其应用】复合性导电高分子材料的应用日趋广泛，在电子、电气、石油化工、机械、照相、军火工业等领域，用于包装、保温、密封、集成电路材料等。
3.压电复合材料定义。
是由两种或多种材料复合而成的压电材料。常见的压电复合材料为压电陶瓷
和聚合物（例如聚偏氟乙烯活环氧树脂）的两相复合材料。
4.正压电效应、逆压电效应。举例说明压电材料及其应用。
某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。
应用：可实现电-声换能、激振、滤波，在医疗、传感、测量等领域有广泛应用。压电材料应用领域：分为两大类：即振动能、超声振动能—电能换能器应用，包括电声换能器、水声换能器和超声换能器等，以及其它传感器和驱动器应用。如：换能器、压电驱动器、压电式传感器等。
5.超导材料定义。
【定义】具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零，以及排斥磁力线的性质的材料。
6.超导材料基本特征。
特性一：完全导电性（零电阻）
特性二：完全抗磁性（处于超导状态的金属，不管其经历如何，磁感应强度B始终为零，称为迈斯纳效应）
特性三：临界温度（T c）、临界磁场（H c）、临界电流（J C）是约束超导现象的三大临界条件（当温度超过临界温度时，超导态就消失；同时，当超过临界电流或者临界磁场时，超导态也会消失，三者具有明显的相关性。只有当
上述三个条件均满足超导材料本身的临界值时，才能发生超导现象）
特性四：约瑟夫森（B D Josephson）效应（承担超导电的超导电子还可以穿越极薄绝缘体势垒）
特性五：同位素效应（即超导体的临界温度T c 与其同位素质量M 有关，M 越大，则Tc 越低。）
7.什么是迈斯纳效应。
处于超导状态的金属，不管其经历如何，磁感应强度B始终为零，称为迈斯纳效应。导线和附近的磁铁会发生力的作用。但是在超导体内，感应电流对磁场的反作用会使磁力线不能穿过它的体内，这使磁体被排斥，超导体的内部磁场始终为零。这就是迈斯纳效应，或称理想抗磁性。
（百度：当一个和一个处于态的相互靠近时，磁体的磁场会使超导体表面中出现超导。此超导形成的磁场，在内部，恰好和磁体的磁场大小相等，方向相反。这两个磁场抵消，使超导体内部的磁感应强度为零，B=0，即超导体排斥体内的磁场。）
8.什么是约瑟夫森效应。
承担超导电的超导电子还可以穿越极薄绝缘体势垒。（百度：电子能通过两块超导体之间薄绝缘层的量子隧道效应。）
9.第一类超导体、第二类超导体。
【第一类超导体】（软超导体）
当H< H C 时，B＝0（B 为磁感应强度）当H> H C 时，B＝μH
第一类超导体只有一个临界磁场，即H C 只有一个特征值。
【第二类超导体】：有两个临界磁场
T < T c、H < H c1时，处于超导态；
H > H c2时，处于正常态；
H c1(T) < H < H c2(T)时，处于一种混合态，此态中具有零电阻特性，但不具
备完全抗磁性。
10.超导BCS理论的三个观点。
1. 在一定温度下，金属中参与导电的电子结成库珀对，这是一个相变过程；
2. 库珀对电子凝聚在费密面附近；
3. 费密面以上将出现一个宽度为Δ的能隙。
11.举例说明超导材料应用。
强电强磁应用（基于超导的零电阻特性和完全抗磁性，以及非理想第二类超导体所特有的高临界电流密度和高临界磁场。）
超导磁体的应用极广，它可以在交通、电子、能源、高能物理、医疗、工业加工等领域发挥重要作用。
科学工程和实验室应用科学工程和实验室是超导技术应用的一个重要方面，它包括高能加速器、核聚变装置等。在这些应用中，超导磁体是高能加速器和核聚变装置不可缺少的关键部件。
电力应用超导技术在电力中的应用主要包括：超导电缆、超导限流器、超导储能装置和超导电机等。
超导储能装置超导储能装置是利用超导线圈将电磁能直接储存起来，需要时再将电磁能返回电网或其它负载的一种电力设施。超导线圈是超导储能装置的核心部件，它可以是一个螺旋管线圈或是环形线圈。
磁体应用超导磁体在许多领域取得了重要进展，如环保、材料变性、育种、
磁共振、磁拉单晶以及扫雷等。
12.介电材料定义。与导体、半导体的区别。
【定义】又称电介质，是电绝缘材料。主要用于制造电容器，要求材料的电阻率高，介电常量大。
【电介质与导体、半导体和绝缘体的关系】
其电导率指标，材料分为导体、半导体和绝缘体；
导体中自由电荷起主要作用，导体利用自由电荷传导电能；
电介质中束缚电荷起主要作用，电介质利用束缚电荷以正、负电荷重心不重合的电极化方式来传递、记录电的能量和信息
广义上，导体也可称为电介质，但其介电特性很差；
电介质也可以导电，但其导电特性很差；
绝缘体都是电介质，但电介质并不都是绝缘体，确实有良好的电介质是半导体材料。
13.介电材料极化、类型。
【电介质极化类型】
宏观上，电介质的表面出现极化电荷并产生极化强度
微观本质上，电介质中产生了大量沿电场方向取向的电偶极子
14.介电材料的动态极化、介电常数的表示方法。
动态极化的显著特征是外电场的连续变化，由此引起电介质内不断发生极化弛豫过程。（当外电场的变化频率远高于所涉及极化机制的特有频率时，这些极化机制就会因没有足够的响应时间而出现极化滞后现象。
暨南大学生理学考试试卷
暨南大学考试试卷 一.最佳选择题 （将正确答案前面的字母划上“〇”，每题1分,共40分） 1.组织兴奋后处于绝对不应期时，其兴奋性为 A.零 B.无限大 C.大于正常 D.小于正常 2.静息电位的大小接近于 A.钠平衡电位 B.钾平衡电位 C.钠平衡电位与钾平衡电位之和 D.钠平衡电位与钾平衡电位之差 3.衡量组织或细胞兴奋性高低的指标是： A.刺激频率 B.刺激时间 C.刺激强度 D.阈值 4.可兴奋细胞兴奋时，共有的特征是产生 A.收缩反应 B.分泌活动 C.电位变化 D.反射活动 5.静脉滴注去甲肾上腺素，血压升高的主要原因是： A.增强心肌收缩力 B.加速血液回心 C.增加心率 D.收缩血管，增加外周阻力 6.脊休克产生的主要原因是： A.脊髓的血液供应突然中断 B.脊髓突然失去了高位中枢对其的控制作用 C.脊髓的反射中枢被破坏 一
D.突然切断的损伤刺激所引起的抑制作用 7.体力劳动或运动时，机体主要的产热器官是 A．肌肉B．脑C．皮肤D．内脏 8. 当外界温度等于或高于体表温度时，机体散热的方式是 A.辐射 B.传导 C.对流 D.蒸发 9.关于突触后抑制，错误的是： A. 要通过一个抑制性中间神经元的活动来发挥作用 B. 其本质是一种去极化的抑制 C. 回返性抑制属于一种负反馈抑制 D. 传入侧支性抑制也属于突触后抑制 10.牵涉痛是指 A.内脏疾病引起相邻脏器的疼痛 B.某些内脏疾病往往引起体表部位发生疼痛或痛觉过敏 C.手术牵拉脏器引起的疼痛 D.神经疼痛向体表投射 11.关于视网膜视杆系统特点的正确论述是: A.分布在视网膜中央 B.单线联系 C.含三种感光色素 D.负责暗视觉 12.视杆细胞静息电位负值较小(-30～-40mV)是由于 A.一定量的Na+内流 B.一定量的K+内流 C.一定量的H+内流 D.一定量的Cl-内流 13.每一频率的声波刚能引起听觉的最小强度称为 A.听域 B.痛域 C.听阈 D.痛阈 14.幼年时期缺乏生长激素将造成 A.呆小症 B.巨人症 C.侏儒症 D.肢端肥大症 15.关于糖皮质激素生理作用的错误论述是: A.升高血糖 B.参与应激反应 C.抑制免疫 D.促进儿茶酚胺降解 16.当心脏收缩力增强时，静脉回心血量增加，其主要原因是 A.动脉血压升高 B.心输出量增加 C.血流速度加快 D.舒张期室内压降低 17.通常所说的血型是指： A.红细胞表面特异凝集素的类型 B.血浆中特异凝集原的类型 C.血浆中特异凝集素的类型 D.红细胞表面特异凝集原的类型 二
纳米材料与技术思考题2016
纳米材料导论复习题(2016) 一、填空： 1.纳米尺度是指 2.纳米科学是研究纳米尺度内原子、分子和其他类型物质的科学 3.纳米技术是在纳米尺度范围内对原子、分子等进行的技术 4.当材料的某一维、二维或三维方向上的尺度达到纳米范围尺寸时，可将此类材料称为 5.一维纳米材料中电子在个方向受到约束，仅能在个方向自由运动，即电子在 个方向的能量已量子化一维纳米材料是在纳米碳管发现后才得到广泛关注的，又称为 6.1997年以前关于Au、Cu、Pd纳米晶样品的弹性模量值明显偏低，其主要原因是 7.纳米材料热力学上的不稳定性表现在和两个方面 8.纳米材料具有高比例的内界面，包括、等 9.根据原料的不同，溶胶-凝胶法可分为： 10.隧穿过程发生的条件为. 11.磁性液体由三部分组成：、和 12.随着半导体粒子尺寸的减小，其带隙增加，相应的吸收光谱和荧光光谱将向方向移动，即 13.光致发光指在照射下被激发到高能级激发态的电子重新跃入低能级被空穴捕获而发光的微观过程仅在激发过程中发射的光为在激发停止后还继续发射一定时间的光为 14.根据碳纳米管中碳六边形沿轴向的不同取向，可将其分成三种结构：、和 15.STM成像的两种模式是和. 二、简答题：（每题5分，总共45分） 1、简述纳米材料科技的研究方法有哪些？ 2、纳米材料的分类？ 3、纳米颗粒与微细颗粒及原子团簇的区别？ 4、简述PVD制粉原理 5、纳米材料的电导（电阻）有什么不同于粗晶材料电导的特点？ 6、请分别从能带变化和晶体结构来说明蓝移现象
7、在化妆品中加入纳米微粒能起到防晒作用的基本原理是什么？ 8、解释纳米材料熔点降低现象 9、AFM针尖状况对图像有何影响？画简图说明 1. 纳米科学技术 (Nano-ST):20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技，是研究在千万分之一米10–7)到十亿分之一米(10–9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的科学；同时在这一尺度范围内对原子、分子等进行操纵和加工的技术，又称为纳米技术 2、什么是纳米材料、纳米结构？ 答：纳米材料：把组成相或晶粒结构的尺寸控制在100纳米以下的具有特殊功能的材料称为纳米材料，即三维空间中至少有一维尺寸小于100nm的材料或由它们作为基本单元构成的具有特殊功能的材料，大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类；纳米材料有两层含义： 其一，至少在某一维方向，尺度小于100nm，如纳米颗粒、纳米线和纳米薄膜，或构成整体材料的结构单元的尺度小于100nm，如纳米晶合金中的晶粒;其二，尺度效应：即当尺度减小到纳米范围，材料某种性质发生神奇的突变，具有不同于常规材料的、优异的特性量子尺寸效应。 纳米结构：以纳米尺度的物质为单元按一定规律组成的一种体系 3、什么是纳米科技？ 答：纳米科技是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问；同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工 4、什么是纳米技术的科学意义？ 答：纳米尺度下的物质世界及其特性，是人类较为陌生的领域，也是一片新的研究疆土在宏观和微观的理论充分完善之后，再介观尺度上有许多新现象、新规律有待发现，这也是新技术发展的源头；纳米科技是多学科交叉融合性质的集中体现，我们已不能将纳米科技归为任何一门传统的学科领域而现代科技的发展几乎都是在交叉和边缘领域取得创新性的突破的，在这一尺度下，充满了原始创新的机会因此，对于还比较陌生的纳米世界中尚待解释的科学问题，科学家有着极大的好奇心和探索欲望 5、纳米材料有哪4种维度？举例说明 答：零维：团簇、量子点、纳米粒子 一维：纳米线、量子线、纳米管、纳米棒 二维：纳米带、二维电子器件、超薄膜、多层膜、晶体格 三维：纳米块体 6、请叙述什么是小尺寸效应、表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应、库仑堵塞效应 答：小尺寸效应：当颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少，导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应 表面效应：球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积（表面积/体积）与直径成反比随着颗粒直径的变小，比表面积将会显著地增加，颗粒表面原子数相对增多，从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定，致使颗粒表现出不一样的特性，这就是表面效应 量子尺寸效应：当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时，会出现纳米材料
纳米材料考试试题3
纳米材料考试试题3
判断和填空 1由纳米薄膜的特殊性质，可分为两类：a、含有那么颗粒与原子团簇——基质薄膜。b、纳米尺寸厚度的薄膜，其厚度接近于电子自由程和Debye长度，可以利用其显著的量子特性和统计特性组装成新型功能器件。 2、.增强相为纳米颗粒、纳米晶须、纳米晶片、纳米纤维的复合材料称为纳米复合材料；纳米复合材料包括金属基、陶瓷基和高分子基纳米复合材料；复合方式有：晶内型、晶间型、晶内-晶间混合型、纳米-纳米型等 3、宏观量子隧道效应微粒具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。微粒的磁化强度,量子相干器 件中的磁通量等，具有隧道效应、称为宏观的量子隧道效应。 4、纳米微粒反常现象原因：小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应及量子隧道效应。 举例：金属体为导体，但纳米金属微粒在低温由于量子尺寸效应会呈现电绝缘性。化学惰性的金属铂制成纳米微粒（铂黑）后却成为活性极好的催化剂。 5、非晶纳米微粒的晶化温度低于常规粉体。 6、超顺磁性纳米微粒尺寸小到一定临界值进入超顺磁状态，例如a-Fe Fe3O4和a-Fe2O3 粒径分别为5nm 16nm和20nm时变成顺磁体这时磁化率X不再服从居里-外斯定律。 7、超顺磁状态的起源:在小尺寸下，当各向异性能减小到与热运动能可相比拟时，磁化方向就不再固定一个易磁化方向，易磁化方向作无规律的变化，结果导致超顺磁性的出现。不同种类的纳米微粒显现的超顺的临界尺寸是不同的。 8纳米微粒尺寸高于超顺磁临界尺寸时通常呈现高的矫顽力Hc 10矫顽力的起源两种解释一致转动模式和球链反转磁化模式。 11.居里温度Tc为物质磁性的重要参数与交换积分成正比，并与原子构型和间距有关。对于薄膜随着铁磁薄膜厚度的减小，居里温度下降。对于纳米微粒，由于小尺寸效应而导致纳米粒子的本征和内禀的磁性变化，因此具有较低的居里温度。 12，大块金属具有不不同颜色的光泽，表明对可见光各种颜色的反射和吸收能力不同。当尺寸减小到纳米级时各种金属纳米微粒几乎都呈黑色，它们对可见光的反射率极低。反射率：Pt为1%,Au小于10%。对可见光低反射率、强吸收率导致粒子变黑。 13、当纳米微粒的尺寸小到一定值时可在一定波长的光激发下发光。 14、物理法制备纳米粒子：粉碎法和构筑法。前者以大块固体为原料，将块状物质粉碎、细化，从而得到不同粒径范围的纳米粒子；构筑法是由小极限原子或分子的集合体人工合成超微粒子。 15、物料的基本粉碎方式：压碎、剪碎、冲击破碎和磨碎。 16、非晶纳米微粒的晶化温度低于常规粉体 17.原位复合法主要有：共晶定向凝固法、直接氧化法和反应合成法 18、纳米增强相和金属基体之间的界面类型三种：不反应不溶解；不反应但相互；相互反应生成界面反应物。界面结合方式有四种：机械结合；浸润与溶解结合；化学反应结合；混合结合。界面的溶解和析出是影响界面稳定性的物理因素，而界面反应是影响界面的化学因素。 19、使纳米增强相遇金属基体之间具有最佳界面结合状态的措施：应该使纳米增强相与金属基体之间具有良好的润湿后，互相间应发生一定程度的溶解；保持适当的界面结合力，提高复合材料的强韧性；并产生适当的界面反应，而界面反应产物层应质地均匀，无脆性异物，不能成为内部缺陷（裂纹源），界面反应可以控制等。措施：增强相表面改性（如涂覆）;基体合金化（改性）。 20、原位复合法关键：在陶瓷基体中均匀加入可生成纳米第二相的元素或化合物，控制其反应生成条件，使其在陶瓷基体致密化过程中，在原位同时生长处纳米颗粒、晶须和纤维等，形成陶瓷基纳米复合材料。也可以利用陶瓷液相烧结时某些晶相生长成高长径比的习性，控制烧结工艺。也可以使基体中生长高长径比晶体，形成陶瓷基复合材料。优点：有利于制作形状复杂的结构件，成本低，同时还能有效地避免人体与晶须等地直接接触，减轻环境污染。 21、陶瓷基纳米复合材料的基体主要有：氧化铝、碳化硅、氮化硅和玻璃陶瓷。与纳米级第二相的界面粘结形式：机械粘结和化学粘结
(完整版)光电材料
目录 目录 ------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1前言----------------------------------------------------------------------------------------- 2 2 有机光电材料 ------------------------------------------------------------------------------ 2 2.1光电材料的分类 --------------------------------------------------------------------- 2 2.2有机光电材料的应用 ---------------------------------------------------------------- 3 2.2.1有机太阳能电池材料--------------------------------------------------------- 3 2.2.2有机电致发光二极管和发光电化学池 --------------------------------------- 4 2.2.3有机生物化学传感器--------------------------------------------------------- 4 2.2.4有机光泵浦激光器 ----------------------------------------------------------- 4 2.2.5有机非线性光学材料--------------------------------------------------------- 5 2.2.6光折变聚合物材料与聚合物信息存储材料 ---------------------------------- 5 2.2.7聚合物光纤------------------------------------------------------------------- 6 2.2.8光敏高分子材料与有机激光敏化体系 --------------------------------------- 6 2.2.9 有机光电导材料 ------------------------------------------------------------- 6 2.2.10 能量转换材料 -------------------------------------------------------------- 7 2.2.11 染料激光器----------------------------------------------------------------- 7 2.2.12 纳米光电材料 -------------------------------------------------------------- 7 3 光电转化性能原理 ------------------------------------------------------------------------- 7 4 光电材料制备方法 ------------------------------------------------------------------------- 8 4.1 激光加热蒸发法 ------------------------------------------------------------------- 8 4.2 溶胶-凝胶法 ---------------------------------------------------------------------- 8 4.3 等离子体化学气相沉积技术（PVCD）------------------------------------------ 9 4.4 激光气相合成法 ------------------------------------------------------------------ 9 5 光电材料的发展前景---------------------------------------------------------------------- 10
暨南大学流行病学 试卷及答案
暨南大学考试试卷一、名词解释（请将答案写在后附白纸上。每题2分，共20分） 1. 队列研究 2. 流行 3. 冰山现象 4. 金标准 5. 疾病监测 6. A型药物不良 反应 7. 偏倚 8. 医院感染 9. 暴露 10.失效安全数 二.填空（每空1分，共20分） 1. 流行病学研究方法主要分为，和理论研究三大类。 2. 偏倚按其产生的原因主要分为，和。 3. 形成病因假设时常用的Mill准则包括：求同法，，，类推法和排除法 4. 2004年的传染病防治法规定：对法定报告的乙类病种中、和人感染高致病性禽流感三种传染病采取甲类的防制措施。 5. 院感监测常用的指标有医院感染发生率、医院感染患病率、、和。 6. 队列研究根据观察开始的时间可为和两种类型。 7. 临床试验研究要遵循的三个原则是，和。 8. 病例对照研究类型主要有和。 9. 医院感染的种类包括自身感染，，和代入传染。 三.单项选择题（每题请选出一个最佳答案）（每题1分，共10分） 1.某种新疗法可延长寿命，但不能治愈疾病，可能会出现：（） A．该病发病率将增加 B．该病发病率将减少 C．该病患病率将增加 D．该病患病率将减少 E．该病发病率和患病率都减少 2.疾病的三间分布包括：（） A．年龄、性别和种族 B．职业、家庭和环境 C．国家、地区和城乡 D．时间、地区和人群 E．家庭、社会、国家 3.慢性病原携带者作为传染源的主要意义取决于：（） A．职业和个人卫生习惯 B．排菌时间的长短
C．活动范围的大小 D．携带病原体的多少 E．排菌量的大小 4.构成传染病在人群中流行的三个条件：（）A．生活条件、经济条件、文化素养 B．年龄、性别、职业 C．传染源、传播途径、人群易感性 D．病情轻重、接触者的多少、疫源地是否经过消毒E．以上均是 5.经空气传播的疾病的流行特征是：（） A.疾病的发生与季节有关，多见于冬春季 B.传播广泛，发病率高 C.在未经免疫的人群中，发病率呈周期性变化 D.儿童多发 E.以上都是 6.现况调查主要分析指标是：（） A．发病率B．病死率C．死亡率 D．患病率 E．罹患率 7.病例对照研究中，选择新病例的优点是：（） A.需要的样本较小 B.保密性问题较少 C.可以减小回忆偏倚 D.费用较低 E.便于发现病例 8.流行病学实验研究中，实验组与对照组人群的最大区别是：（） A.年龄不同 B.性别不同 C.目标人群不同 D.干预措施不同 E.观察指标不同 9.为探索新生儿黄疸的病因，研究者选择了100例确诊为新生儿黄疸病例，同时选择了同期同医院确诊没有黄疸的新生儿100例。然后查询产妇的分娩记录，了解分娩及产后的各种暴露情况，这种研究是：（） A.临床试验 B.横断面研究 C.病例对照研究 D.队列研究 E.现况研究 10.对头胎的孕妇进行随访观察，询问并记录她孕期的吸烟情况，而后研究分析吸烟史与新生儿低出生体重的联系，这种研究类型是：（） A.临床试验 B.横断面研究 C.病例对照研究 D.队列研究
-纳米光电材料
纳米光电材料 1.定义：纳米材料是一种粒子尺寸在1到100nm的材料。纳米光电材料是指能够将光能转化为电能或化学能等其它能量的一种纳米材料。其中最重要的一点就是实现光电转化。 其原理如下： 光作用下的电化学过程即分子、离子及固体物质因吸收光使电子处于激发态而产生的电荷传递过程。当一束能量等于或大于半导体带隙( Eg) 的光照射在半导体光电材料上时，电子(e-) 受激发由价带跃迁到导带，并在价带上留下空穴(h + )，电子与孔穴有效分离，便实现了光电转化[1]。 2.分类：纳米光电材料的分类 纳米光电材料按照不同的划分标准有不同的分类，目前主要有以下几种： 1. 按用途分类：光电转换材料：根据光生伏特原理，将太阳能直接转换成电能的一种半导体光电材料。目前，小面积多结GaAs太阳能电池的效率超过40 %[2]。 光电催化材料：在光催化下将吸收的光能直接转变为化学能的半导体光电材料，它使许多通常情况下难以实现或不可能实现的反应在比较温和的条件下能够顺利进行。例如，水的分解反应，该反应的ΔrGm﹥﹥0在光电材料催化下，反应可以在常温常压下进行[3] 2. 按组成分类： 有机光电材料：由有机化合物构成的半导体光电材料。主要包括酞青及其衍生物、卟啉及其衍生物、聚苯胺、噬菌调理素等； 无机光电材料：由无机化合物构成的半导体光电材料。主要包括Si、TiO2、ZnS、LaFeO3、KCuPO4·6H2O、CuInSe2等； 有机与无机光电配合物：由中心金属离子和有机配体形成的光电功能配合物。主要有2，2-联吡啶合钌类配合物等[4]。 3. 按形状分类 纳米材料大致可分为纳米粉末、一维纳米材料、纳米膜等。 纳米粉：又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原
纳米技术考试题答案
纳米材料和纳米机构。。。。。。2 纳米材料分析。。。。。。。。。。。。1 一纳米技术的内容和定义（2-2） 纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如：纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等二纳米技术三个层面概念的理解 从迄今为止的研究来看，关于纳米技术分为三种概念： 第一种，是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念，可以使组合分子的机器实用化，从而可以任意组合所有种类的分子，可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。 第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术，也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去，从理论上讲终将会达到限度，这是因为，如果把电路的线幅逐渐变小，将使构成电路的绝缘膜变得极薄，这样将破坏绝缘效果。此外，还有发
热和晃动等问题。为了解决这些问题，研究人员正在研究新型的纳米技术。 第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来，生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发，成为纳米生物技术的重要内容。 三纳米技术的发展史，起源和发展方向（2-9） 四我国的纳米发展史 1.“中国实验室国家认可委员会”是负责实验室和检查机构认可及相关工作的认可机构，为规范纳米产品市场、推动制定相关纳米材料及产品的标准，“国家纳米科学中心”和“中国实验室国家认可委员会”会商多次，联合成立“纳米技术专门委员会”，挂靠在“国家纳米科学中心”。 2. 中国政府透过中国科学院主导众多纳米科技研发计划，多数强调半导体制造技术和发展以纳米科技为基础的电子元件，另一是利用纳米材料保存考古文物。 已成功发展出的产品包括新式冷气机，其特点为利用创新的纳米材质。另估计约有两百家企业积极从事纳米科技产品的商业化。 五纳米材料的四大效应(2-59) 六纳米材料的制备方法（2-112） 按制备原理分为：物理和化学 按生成介质分为：固液气
光电功能材料知识点剖析
知识点补遗 1，光电功能材料按物质分类 答：根据材料的物质性进行分类：金属功能材料；无机非金属功能材料；有机功能材料；复合功能材料。 2，晶体的主要特征有哪些？ 答：晶体在宏观上的基本特性：自范性、均一性、对称性、异向性、稳定性。自范性：是指晶体具有自发地形成封闭的几何多面体外形，并以此为其占有空间范围的性质。 均一性：晶体在它的各个不同部分上表现出相同性质的特性，是晶体内部粒子规则排列的反映。 异向性：晶体内部粒子沿不同方向有不同的排列情况，从而导致在不同方向上表现出不同的宏观性质。 对称性：晶体的性质在某一方向上有规律地周期的出现 稳定性： 3，介电晶体的效应有哪些？分别有多少个点群？ 答： （1）压电效应：压电模量，三阶张量，非中心对称晶体。 （2）电致伸缩效应：电致伸缩稀疏，四阶张量， 所有晶体。 （3）热释电效应：热释电稀疏，一介张量，极性 晶体，可自发计划。 （4）铁电晶体：自发极化能随外加电场改变的晶 体。 各种介电晶体（数字表示此类性质的晶类数）： 压电效应： 晶体在受到机械应力的作用时，在其表面上会出现电荷，成为正压电效应。应力是二阶对称张量，其两个下标可以对调，压电模量是三阶张量，从而导致压 电模量中的后两个下标可以对调，此时压电效应可以写成： 逆压电效应：当电场加到具有压电效应的晶体上时，晶体将发生应变。 电致伸缩效应 当作用在晶体上的电场很强时，晶体的应变与电场不是线性关系，必须考虑
平方项，引起应变中的平方项称为电致伸缩效应。， iljk V 成 为电致伸缩系数。 热释电效应 晶体在温度发生变化时，产生极化现象，或其极化强度发生变化，称为热释电效应。当温度较小时，晶体极化强度变化与温度为线性关系。 电热效应：热释电效应的逆效应，即将某种热释电晶体置于电场中，会观察到温度变化。热释电材料主要用于红外探测。 晶体的铁电性质 在外场的作用下，自发极化的方向可以逆转或可以重新取向的热释电晶体。 铁电晶体的分类： (1)无序-有序型铁电晶体（软铁电体） (2)位移型铁电体（硬铁电体）：含有氧八面体构造基元者，也称钙铁矿型铁电体，如铌酸锂、钛酸钡等。 铁电体的宏观特性： (1)电滞回线：铁电体和非铁电体的判据。 非铁电晶体：P-E 关系为线性的。 铁电晶体：P-E 存在电滞回线。 (2)居里温度：晶体的铁电性质在一定的温度范围内存在，如钛酸钡晶体，温度低于120摄氏度是铁电项，高于120摄氏度铁电性消失。实际上是一个相变过程。 部分铁电晶体没有居里温度点，因为未达到相变温度时晶体已经溶解。 4，光率体的表达式和特征，三个轴与椭球截距的意义，折射率面，不沿主轴方向，通过晶体后引起的光程差的判定。 答：上册P-31 5，晶体的非线性光学——香味匹配条件以及实现相位匹配的途径（一种） 答：当激光的光强较强时，其通过物质时，物质内部极化率的非线性响应会对光波产生反作用，可能产生入射光波在和频和差频处的谐波，这种与强光有关不同于非线性光学现象的效应称为非线性效应。 混频效应：和频、差频 当作用于晶体的光场包含两种不同的频率ω1和ω2时，就会产生第三种频率ω 3的光， ω3 =ω1 +ω2相加的称为和频，ω3 =ω1 ?ω2相减的称为差频。 位相匹配： 在二级非线性极化的倍频过程中，入射光波在它经过的各个地方产生二次极化波，各个位置的二次极化波都发射出二次谐波，这些二次谐波在晶体中传播并相互于涉，相互干涉的结果，就是在 实验中观察到的二次谐波强度．这个强度与这些二次谐波的位相差有关．如果位相差为零，即各个二次谐波的位相一致，则相干加强，我们就能观察到产生的二次谐波．反之，则相干相消，我们就观察不到二次谐波。只有当入射光波的传播
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最佳选 择题 （将正确 答案前面 的字母划 上 “〇”， 每题1分, 共40分） 1.神经调 节最基本 的方式是 A.适应 B.反馈 C.反射 D.兴奋 2.内环境 不包括： A.细胞内 液 B. 组织液 C.血浆 D.淋巴液 3.分娩过 程属于 A.自身调 节 B. 神经调节 C.正反馈 调节 D.负反馈 调节 4.组织兴 奋后处于 绝对不应 期时，其 兴奋性为 A.零 B.无限大 C.大于正 常 D.小
于正常 5.静息电位的大小接近于 A.钠平衡电位 B.钾平衡电位 C.钠平衡电位与钾平衡电位之和 D.钠平衡电位与钾平衡电位之差 6.衡量组织或细胞兴奋性高低的指标是： A.刺激频率 B.刺激时间 C.刺激强度 D.阈值 7.骨骼肌是否出现强直收缩主要取决于 A.刺激时间 B.刺激环境 C.刺激频率 D.刺激强度 8.可兴奋细胞兴奋时，共有的特征是产生 A.收缩反应 B.分泌活动 C.电位变化 D.反射活动 9.在一次心动周期中，心室内压力升高速度最快的是在： A.快速充盈期 B .等容收缩期 C.快速射血期 D.等容舒张期 10.当心室处于快速充盈期时，心内瓣膜的情况是： A.房室瓣开，半月瓣关 B.半月瓣开，房室瓣关 C.半月瓣与房室瓣均开 D.半月瓣与房室瓣均关 11.心室肌的前负荷可以用下列哪项指标来间接表示： A.心室收缩末期容积或压力 B.心室舒张末期容积或压力 C.心房内压力 D.大动脉血压 12.窦房结是正常心脏节律性活动的起搏点，因为： A.窦房结细胞动作电位没有明显的平台期 B.窦房结细胞动作电位0期去极化的速率快 C.窦房结细胞动作电位3期复极化的速度快 D.窦房结细胞动作电位4期自动去极化的速度快 13.静脉滴注去甲肾上腺素，血压升高的主要原因是： A.增强心肌收缩力 B.加速血液回心 C.增加心率 D.收缩血管，增加外周阻力 14.在生理情况下，对生成组织液的有效滤过压发生影响的主要因素是： A.毛细血管血压和血浆晶体渗透压 B.毛细血管血压和组织液静水压 C.血浆晶体渗透压和组织液胶体渗透压 D.毛细血管血压和血浆胶体渗透压 15.当心脏收缩力增强时，静脉回心血量增加，其主要原因是 A.动脉血压升高 B.心输出量增加 C.血流速度加快 D.舒张期室内压降低
石墨烯纳米材料及其应用
墨烯纳米材料及其应
二?一七年十二月
摘要 ................. 错误!未定义书签 1引言................ 错误!未定义书签 2石墨烯纳米材料介绍......... 错误!未定义书签 3石墨烯纳米材料吸附污染物...... 错误!未定义书签金属离子吸附........... 错误!未定义书签 有机化合物的吸附......... 错误!未定义书签 4石墨烯在膜及脱盐技术上的应用..… 错误!未定义书签石墨烯基膜............ 错误!未定义书签 采用石墨烯材料进行膜改进..... 错误!未定义书签 石墨烯基膜在脱盐技术的应用??… 错误!未定义书签5展望................ 错误!未定义书签
石墨烯因为其独特的物理化学方面的性质，特别是其拥有较高的比表面积、 较高的电导率、较好的机械强度和导热性，使其作为一种新颖的纳米材料赢得了越来越广泛的关注。 关键词：石墨烯；碳材料；环境问题；纳米材料 1引言 随着世界人口的增长，农业和工业生产出现大规模化的趋势。空气，土壤和水生生态系统受到严重的污染；全球气候变暖等环境问题正在成为政治和科学关注的重点。目前全球已经开始了解人类活动对环境的影响，并开发新技术来减轻相关的健康和环境影响。在这些新技术中，纳米技术的发展已经引起了广泛的关注。 纳米材料由于其在纳米级尺寸而具有独特的性质，可用于设计新技术或提高现有工艺的性能。纳米材料在水处理，能源生产和传感方面已经有了诸多应用，越来越多的文献描述了如何使用新型纳米材料来应对重大的环境挑战。 石墨烯引起了诸多研究人员的关注。石墨烯是以sp2杂化连接的碳原子层构成的二维材料，其厚度仅为一个碳原子层的厚度。这种“只有一层碳原子厚的碳薄片”，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、最有韧性的新型材料。石墨烯具有超高的强度，碳原子间的强大作用力使其成为目前已知力学强度最高的材料。石墨烯还具有特殊的电光热特性，包括室温下高速的电子迁移率、半整数量子霍尔效应、自旋轨道交互作用、高理论比表面积、高热导率和高模量、高强度, 被认为在单分子探测器、集成电路、场效应晶体管等量子器件、功能性复合材料、储能材料、催化剂载体等方面有广泛的应用前景。在环境领域，石墨烯已被应用于新型吸附剂或光催化材料，其作为下一代水处理膜的构件，常用作污染物监测。 2石墨烯纳米材料介绍 单层石墨烯属于单原子层紧密堆积的二维晶体结构（）。在石墨烯平面内，碳原子以六兀环形式周期性排列，每个碳原子通过C键与临近的二个碳原子相连，S Px和Py三个杂化轨道形成强的共价键合，组成sp2杂化结构，具有120° 的键角。石墨烯可由石墨单层剥离而产生，最初是通过微机械剥离，使用胶带依次将石墨粘黏成石墨烯来实现。Geim和Novoselov
纳米光电材料
纳米光电材料 张严芳 20926072 一、概述 1.1 纳米光电材料 纳米材料是一种粒子尺寸在1到100nm的材料。纳米光电材料是指能够将光能转化为电能或化学能等其它能量的一种纳米材料。其中最重要的一点就是实现光电转化。其原理如下： N型半导体P型半导体 图1. 光照下半导体电压的产生原理图 光作用下的电化学过程即分子、离子及固体物质因吸收光使电子处于激发态而产生的电荷传递过程。当一束能量等于或大于半导体带隙( Eg) 的光照射在半导体光电材料上时，电子(e-) 受激发由价带跃迁到导带，并在价带上留下空穴(h + )，电子与孔穴有效分离，便实现了光电转化[1]。 1.2 纳米光电材料的分类 纳米光电材料按照不同的划分标准有不同的分类，目前主要有以下几种：1. 按用途分类： 光电转换材料：根据光生伏特原理，将太阳能直接转换成电能的一种半导体光电材料。目前，小面积多结GaAs太阳能电池的效率超过40 %[2]。 光电催化材料：在光催化下将吸收的光能直接转变为化学能的半导体光电材料，它使许多通常情况下难以实现或不可能实现的反应在比较温和的条件下能够顺利进行。例如，水的分解反应，该反应的ΔrG m﹥﹥0在光电材料催化下，反应可以在常温常压下进行[3]。
2.按组成分类： 有机光电材料：由有机化合物构成的半导体光电材料。主要包括酞青及其衍生物、卟啉及其衍生物、聚苯胺、噬菌调理素等； 无机光电材料：由无机化合物构成的半导体光电材料。主要包括Si、TiO2、ZnS、LaFeO3、KCuPO4·6H2O、CuInSe2等； 有机与无机光电配合物：由中心金属离子和有机配体形成的光电功能配合物。主要有2，2-联吡啶合钌类配合物等[4]。 3.按形状分类 纳米材料大致可分为纳米粉末、一维纳米材料、纳米膜等。 纳米粉：又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中问物态的固体颗粒材料。 一维纳米材料：指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。分为纳米线和纳米管。 纳米膜：纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜[5]。 1.3 纳米光电材料的性能 1. 量子尺寸效应： 用于光电的半导体材料在尺度缩小到纳米尺度时会表现出与大尺寸材料不同的光学点穴性质。这是因为当材料尺寸减小时会显现出量子化的效果。由于半导体的载流子限制在一个小尺寸的势阱中，在此条件下，导带和价带能带过渡为分立的能级。因而有效带隙增大，吸收光谱阈值向短波方向移动，这种效应就称为尺寸量子效应。量子尺寸效应除了会造成光学性质发生变化还会引起电学性质的明显改变。这是因为随着颗粒粒径的减少，有效带隙增大，光生电子具有更负的电位，相应地具有更强的还原性，而光生空穴因具有更正的氧化性。 2. 表面效应： 表面效应是纳米光电子材料的另一个重要特性。纳米粒子表面原子所占的比例增大。当表面原子数增加到一定程度，粒子性能更多地由表面原子而不是由晶
半导体光电信息功能材料的研究进展
半导体光电信息功能材料的研究进 展 关于《半导体光电信息功能材料的研究进展》，是我们特意为大家整理的，希望对大家有所帮助。 光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术，涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。光电信息技术广泛应用于国民经济和国防建设的各行各业。近年来，随着光电信息技术产业的迅速发展，对从业人员和人才的需求逐年增多，因而对光电信息技术基本知识的需求量也在增加。 摘要：21世纪是高速发展的信息时代，在这个飞速发展的时代中，光电信息功能得到了前所未有的发展，它在信息的产生，
信息的存储以及信息的传输方面扮演着越来越不可或缺的角色。本文就半导体光电信息功能的研究进展做出了简要分析，希望能对半导体光电信息功能材料的普及发挥作用。 关键词：半导体;研究与创新;光电信息功能材料 前言 从远古到现代，从石器时代到如今的信息时代，历史的发展表明信息科学技术发展的先导和基础是半导体信息功能材料的进步，伴随着时代发展的特征，我们可以很容易的分析出，光电信息功能材料在方方面面深刻的影响着人类的生产和生活方式。现如今，随着光电信息功能材料的不断普及以及各行各业的的综合应用，其技术得到了光速的更新，例如其信息的存储已不再受低级别的限制，其存储量已被提高到KT级别，当然为了使之更好地适应社会，发挥出更大的作用，生产商与使用者对光电信息功能材料的研究与创新从未停止。光电信息功能材料的发展，同样也与国家生产力的发展有着密切的联系，它是国家经济发展的根本保障之一。对于目前正处在快速发展中的我国来说，大力发
展半导体光电信息功能材料十分必要。 一、半导体光电信息材料简述 科学技术之所以得到不断发展的原因之一，便是有着信息研究材料的支持，人类对不同材料的研究与创新，是科学技术飞速发展，科学规律不断修正完善的基础。20世纪60～70年代，光导纤维材料和以砷化镓为基础的半导体激光器的发明，是人们进入了光纤通信，高速、宽带信息网络的时代。半导体光电材料――半导体是一种介于绝缘体导体之间的材料，半导体光电材料可以将光能转化为电能，同样也可以将电能转化为光能，并且可以处理加工和扩大光电信号。在当今社会，其应用正在逐步得到普及。半导体信息光电材料，对于我们来说并不陌生，其存在于我们的日常生活中，并且无时无刻的不在影响着我们，所以我们应正确的认识半导体信息光电材料，并且可以为半导体光电信息材料的发展贡献出自己的力量。 二、半导体光电信息材料研究的必要性
暨南大学历年考试试题
2008年中央财经大学西方经济学试题 名词解释 1，蛛网模型 2，痛苦指数（（（本人不会呵呵考试也没写） 3，逆向选择 4，相机抉择 5，资本深化 6，吉芬物品 二，简答 以上的题目书上都有我就不做了 1，比较完全竞争和垄断竞争的长短期均衡。 2，用博弈分析“承诺和威胁” 3，比较微观S-D和宏观AS-AD模型的异同（我的卷子上就是这个印的，因为不是在中财考的不知道有没改） 4，解释螺旋通货膨胀，和形成机制 三，证明 1，函数U=U（X1，X2）证明边际替代率递减必须满足一个不等式这个用隐函数求导，，把边际替代率表示求出来，然后对边际替代率在求导就可以判断出来了 2，实际价格为P，总利润为派（P），证明在高菜单成本下，企业不会根据价格理论来消除失业。 这个题目具体判断我不会可能整个书上我就没看这个证明方法然后就出了郁闷啊我只是用文字来描述了，，，，，书上也只是一句话说用泰勒证明晕啊数学不出专业出呵呵 2008年暨南大学西方经济学考研试题 简述5*9' 1.国民生产总值和国内生产总值的区别 2.社会福利函数 3.寡头市场弯折的需求曲线, 4.新凯恩斯主义对短期总供给的推导 5.说明石油价格上涨如何影响消费者剩余 论述3*20' 1.运用新贸易理论说明部门内贸易的原因 2.通货膨胀对收入再分配的影响 3.外部性对资源配置的影响 计算3*15' 1.关于最优产量和最优价格的计算 2.关于最优效用数的计算 3.关于总需求函数的数学表达式的推导 2007年暨南大学西方经济学考研试题 一简答题（每题10分，共60分） 1、画图说明序数效用理论 2、为什么说完全竞争可以导致资源的最优配置 3、推导出LM曲线方程并简要说明使LM曲线移动的因素 4、简述新古典宏观经济学的基本假设 5、简述“看不见的手”原理与帕累托最优条件 6、简述经济周期的基本思想 二、计算题（每题15分，共30分） 7、某企业短期成本函数是STC（Q）=0.04Q（三次方）-0.8Q(二次方）+10Q+5，其不变成本是多少，最小的平均可变成本是多少？ 8、下表是某经济系统1999年度宏观经济指标 项目数量（单位：万亿） 国内生产总值（GDP） ------ 消费数量（C） 5200 投资数量（I） 2800 政府支出（G） 1600 净出口（NX） ------
半导体纳米材料的光学性能及研究进展
?综合评述? 半导体纳米材料的光学性能及研究进展Ξ 关柏鸥 张桂兰 汤国庆 (南开大学现代光学研究所,天津300071) 韩关云 (天津大学电子工程系,300072) 摘要 本文综述了近年来半导体纳米材料光学性能方面的研究进展情况,着重介绍了半导体纳米材料的光吸收、光致发光和三阶非线性光学特性。 关键词 半导体纳米材料;光学性能 The Optica l Properties and Progress of Nanosize Sem iconductor M a ter i a ls Guan B ai ou Zhang Gu ilan T ang Guoqing H an Guanyun (Institute of M odern Op tics,N ankaiU niversity,T ianjin300071) Abstract T he study of nano size sem iconducto r particles has advanced a new step in the understanding of m atter.T h is paper summ arizes the p rogress of recent study on op tical p roperties of nano size sem icon2 ducto r m aterials,especially emphasizes on the op tical2abso rp ti on,pho to lum inescence,nonlinear op tical p roperties of nano size sem iconducto r m aterials. Key words nano size sem iconducto r m aterials;op tical p roperties 1 引言 随着大规模集成的微电子和光电子技术的发展,功能元器件越来越微细,人们有必要考察物质的维度下降会带来什么新的现象,这些新的现象能提供哪些新的应用。八十年代起,低维材料已成为倍受人们重视的研究领域。 低维材料一般分为以下三种:(1)二维材料,包括薄膜、量子阱和超晶格等,在某一维度上的尺寸为纳米量级;(2)一维材料,或称量子线,线的粗细为纳米量级;(3)零维材料,或称量子点,是尺寸为纳米量级的超细微粒,又称纳米微粒。随着维数的减小,半导体材料的电子能态发生变化,其光、电、声、磁等方面性能与常规体材料相比有着显著不同。低维材料开辟了材料科学研究的新领域。本文仅就半导体纳米微粒和由纳米微粒构成的纳米固体的光学性能及其研究进展情况做概括介绍。2 半导体纳米微粒中电子的能量状态 当半导体材料从体块减小到一定临界尺寸以后,其载流子(电子、空穴)的运动将受限,导致动能的增加,原来连续的能带结构变成准分立的类分子能级,并且由于动能的增加使得能隙增大,光吸收带边向短波方向移动(即吸收蓝移),尺寸越小,移动越大。 关于半导体纳米微粒中电子能态的理论工作最早是由AL.L.Efro s和A.L.Efro s开展的[1]。他们采用有效质量近似方法(E M A),根据微粒尺寸R与体材料激子玻尔半径a B之比分为弱受限(Rμa B,a B=a e+ a h,a e,a h分别为电子和空穴的玻尔半径)、中等受限(a h