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浅谈纳米技术的应用,纳米技术的运用( 四 )

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以这种方法可以获得多种新型孔道结构 。我国科学家徐正教授一直致力于以多孔氧化铝为模板，电沉积合成金属纳米线阵列结构的工作，这类材料在超磁体方面有着巨大的潜在应用价值 。日本科学家Shinahara教授则以碳纳米管为模板，在其中装填富勒烯或笼内含稀土金属原子的富勒烯/稀土离子复合物，最终形成的材料具有类似豌豆的有趣结构 。
在材料的表征方面，除了利用传统的仪器分析方法进行结构解析，计算机理论模拟已经成为设计材料、研究结构和预测性质的一个重要手段 。来自香港的汤子康教授介绍了利用理论模拟的方法研究直径0.4nm的单壁碳纳米管的结构及场反射性质，理论研究结果验证和丰富了实验研究 。同样，该方法也适用于其他纳米结构，如纳米带、纳米颗粒的结构和性质研究 。
（2）纳米结构的物化性质表征、组装与功能：以纳米结构为模型，进行一些光、电、磁性质研究，不仅可以丰富少量原子聚集体的理论研究，同样也是为构筑纳米器件提供基础理论依据，筛选适合的结构单元 。本次会议的许多报告涉及纳米材料的物化性质表征 。其中通常以单分子体、原子簇或一维纳米结构为主要研究模型，所关注的性质主要在于特殊的光电现象，充分体现了以应用为主要导向的研究思路 。
香港科学家李述汤教授介绍了利用氧化辅助的手段生长半导体一维纳米结构的方法 。利用该方法获得的材料具有极好的光致发光性质，在激光器件中具有很好的应用前景 。我国科学家薛其坤教授则以Si(111)面上的Pb原子簇为研究模型，构筑不同形貌的岛结构，并通过自由能钟摆技术（Free- Energy Pendulum）探索其依赖于簇结构形貌的不同量子尺寸效应，为纳米器件工程提供理论依据 。
该方向的另一重要工作，是我国科学家候建国院士介绍的单分子体系及纳米颗粒的电子结构和电子传输性质的研究 。利用基底和STM针尖做为电极，结合理论模型，可以获得单分子或纳米颗粒的丰富的电子光谱数据，阐述其与形貌相关的单电子量子隧道效应、体系之间电子传输的量子尺寸效应和体系之间的共振隧道效应 。除了光电行为，复合材料的性质提升也是一个重要的研究内容 。
我国科学家高廉教授采用溶剂热的方法合成了碳纳米管/氧化铝（氧化钛）复合材料，其导电率及机械强度都有明显的增强 。韩国科学家Jeong- Sook Ha详细介绍了金纳米粒子单分子膜上所吸附的烷基硫醇与羧酸封端硫醇之间取代反应，发现了金纳米粒子对不同有机组分的不同稳定作用 。（3）纳米器件的构筑和功能评估，纳米器件与纳米技术的应用：以低级纳米结构为基本单元，可以获得一些简单的纳米器件，探索这些器件的光、电性能，是利用纳米技术实现器件小型化的重要基础研究 。
通过表面纳米结构阵列改变界面效应，可以被看作是最简单直接的一类纳米器件 。我国科学家江雷教授模拟自然界中植物叶片表面的组织结构，利用纳米结构修饰材料表面，可以获得不同亲水、疏水性质的界面效应，这种新技术即将投入实际应用 。单电子晶体管是目前最迫切需要的一类纳米电子器件 。韩国科学家K.-H. Yoo教授采用如DNA类的生物分子对纳米颗粒进行组装，从而实现单电子晶体管的构筑 。
在这样的体系中，纳米粒子作为构成器件的量子点，而DNA分子则作为隧道势垒 。调整DNA分子的链长、端基功能团等，可以有效的调节隧道势垒的强弱，从而实现性质控制 。有机/无机杂化材料也是一类重要的功能性纳米器件 。韩国科学家 Seung- Hun Hong教授介绍了利用针尖刻蚀的方法，以有机分子对固体基底表面进行修饰，获得具有周期性结构纳米结构 。

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