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纳米物理和纳米技术

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  分類: 图书,工业技术,一般工业技术,

作者: (美)沃尔夫编著,薛冬峰等译

出 版 社: 机械工业出版社

出版时间: 2010-4-1字数: 337000版次: 1页数: 263印刷时间: 2010-4-1开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787111295051包装: 平装

纳米物理和纳米技术
内容简介

本书研究在纳米和亚纳米尺度下的物理现象,特别侧重于对所有潜在应用技术中的最小尺度的重要性的研究。本书从磁学和量子学的角度,围绕“纳米电子学”做了说明,对现有的成功硅技术则叙述了涉及量子计算的可能性;介绍了关于碳纳米管的电子学新应用;在超导性方面,通过具体实例的介绍帮助理解以低功耗和高效率著称的“快速单通量量子”计算机逻辑设备。本书提供了一些新领域必需的基本概念,也包括了纳米科技的一些最新进展。

纳米物理和纳米技术
目录

序言

第1版序言

译丛序言

译者序

第1章绪论

1.1纳米,微米,毫米

1.2摩尔(Moore)定律

1.3Esaki量子隧穿二极管

1.4量子点的多种颜色

1.5巨磁电阻 Gb硬盘读取磁头

1.6汽车上的加速计

1.7纳米孔道过滤器

1.8传统技术中的纳米元素

参考文献

第2章当物体尺寸变小时,接近于量子尺度时的体系

2.1小型化系统中机械频率增加

2.2由简单谐振子表示的尺寸缩放关系

2.3由简单电路元件表示的尺寸缩放关系

2.4热时间常数和温度差异的减少

2.5在流体介质中粘滞阻力成为小颗粒的主导力量

2.6在对称分子尺度的体系中摩擦力的消失

参考文献

第3章小的限度是什么?

3.1物质的粒子(量子)本质:光子,电子,原子,分子

3.2纳米发动机和纳米器件的生物学实例

3.2.1线性弹簧发动机

3.2.2轨道上的线性引擎

3.2.3旋转式发动机

3.2.4离子通道,生物中的纳米晶体管

3.3可以把它做到多小?

3.3.1制造微器件的方法有哪些?

3.3.2怎样才能看到想要制做的物体?

3.3.3怎样才能将它与外部世界联系起来?

3.3.4如果看不见它或连接不到它,能使其进行自组装并自主运作吗?

3.3.5组装小尺寸三维物体的途径

3.3.6利用DNA链引导纳米尺寸结构的自组装

参考文献

第4章纳米世界的量子本质

4.1核原子的玻尔(Bohr)模型

4.1.1角动量量子化

4.1.2玻尔模型的扩展

4.2光和物质的波粒二象性,德布罗意(DeBroglie)方程λ=h/p,E=hν

4.3电子波函数Ψ,概率密度Ψ*Ψ,行波和驻波

4.4麦克斯韦方程;E和B为光子、光纤模式的波函数

4.5海森堡测不准原理

4.6薛定谔方程,量子态和能量,势垒隧穿

4.6.1一维薛定谔方程

4.6.2一维俘获粒子

4.6.3势阶处的反射和隧穿

4.6.4势垒贯穿,阱逃逸时间,共振隧穿二极管

4.6.5二维和三维中的俘获粒子:量子点

4.6.6二维带和量子线

4.6.7简谐振子

4.6.8球型极坐标中的薛定谔方程

4.7氢原子,单电子原子,激发子

4.7.1磁矩

4.7.2磁化强度和磁化率

4.7.3电子偶素和激发子

4.8费米子,玻色子及其占位规则

参考文献

第5章宏观世界的量子行为

5.1化学元素周期表

5.2纳米对称性,双原子分子和铁磁体

5.2.1全同性粒子以及它们之间的交换

5.2.2氢分子,H—H:共价键

5.3更加纯粹的纳米物理作用力:范德华力、Casimir力、氢键

5.3.1极性波动力和范德华波动力

5.3.2Casimir力

5.3.3氢键

5.4金属作为自由电子的盒子:费米能级,DOS,维度

5.5周期性结构(如Si、GaAs、InSb、Cu):电子能带和带隙的KronigPenney模型

5.6半导体和绝缘体中的电子能带和传导:局域与离域

5.7类氢施主和受主

5.7.1半导体中的载流子浓度,金属掺杂

5.7.2PN结,电子二极管I(V)特征,注入式激光器

5.8铁磁性的扩展,磁盘存储器的纳米物理学基础

5.9表面的不同,Schottky势垒厚度W=[2εεOVB/eNd]

5.10铁电学,压电学和焦热电学:纳米技术发展的最新应用

参考文献

第6章自然界和工业中的自组装纳米结构

第7章基于物理学的纳米制造和纳米技术的实验方法

第8章基于磁、电子、核自旋以及超导性的量子技术

第9章硅纳米电子学与超越

第10章展望未来

习题

简写术语表

一些有用的常数

检索

 
 
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