無機(jī)納米線

內(nèi)容概要

　　《材料科學(xué)與應(yīng)用進(jìn)展?無機(jī)納米線:應(yīng)用、性能和表征(導(dǎo)讀版)》首先簡(jiǎn)述納米技術(shù)的發(fā)展歷程。在描述納米材料分類的基礎(chǔ)上將全書的主題轉(zhuǎn)至無機(jī)納米線，簡(jiǎn)述無機(jī)納米線的潛在應(yīng)用領(lǐng)域，回顧一維線材料的發(fā)展歷史。然后圍繞無機(jī)納米線的合成綜述了包括無機(jī)納米線的合成方法、納米線生長的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)及納米線生長過程的理論模擬方面的研究進(jìn)展。其次分門別類地介紹了各種類型的無機(jī)納米線（半導(dǎo)體納米線、相轉(zhuǎn)變納米線、金屬納米線、氧化物納米線、氮化物納米線和其他納米線等）。最后圍繞無機(jī)納米線最可能取得突破的應(yīng)用領(lǐng)域，介紹了其在電子、光電子、傳感和能量轉(zhuǎn)換器件中的應(yīng)用。
　　全面綜述了無機(jī)納米線生長方法及其在納米器件中的應(yīng)用。利用經(jīng)典熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)介紹無機(jī)納米線的生長過程。內(nèi)容豐富、圖文并茂，附有大量參考文獻(xiàn)以供參考。適合材料、化學(xué)化工、電子學(xué)等領(lǐng)域的師生、科研人員閱讀參考。

作者簡(jiǎn)介

　　邁亞潘(M.Meyyappan)是位于美國加利福尼亞州莫菲特場(chǎng)的國家航空航天局埃姆斯研究中心納米技術(shù)中心有關(guān)勘探技術(shù)的首席科學(xué)家。直到2006年6月，他擔(dān)任納米技術(shù)中心的主任和資深科學(xué)家。他是科學(xué)技術(shù)政策局(OSTP)建立的納米技術(shù)跨部門工作小組(IWGN)的創(chuàng)始成員。IWGN是負(fù)責(zé)美國國家納米先導(dǎo)計(jì)劃的組織。
M.Meyyappan博士是超過175篇同行評(píng)議論文的作者或共同作者，在全世界范圍內(nèi)就納米技術(shù)主題做了超過200場(chǎng)邀請(qǐng)／主題／大會(huì)報(bào)告。他的研究興趣包括碳納米管和不同的無機(jī)納米線的生長、表征及其在生物和化學(xué)傳感器、儀器儀表、電子和光電子領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　M.Meyyappan博士是電氣和電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)、電化學(xué)會(huì)、美國真空協(xié)會(huì)(AVS)、材料研究會(huì)和加州科學(xué)和技術(shù)委員會(huì)的特別會(huì)員。此外，他還是美國機(jī)械工程師學(xué)會(huì)(ASME)和美國化學(xué)工程師學(xué)會(huì)的會(huì)員。另外，他還是IEEE納米技術(shù)理事會(huì)納米技術(shù)方面的杰出講師；IEEE電子器件協(xié)會(huì)杰出講師；ASME學(xué)會(huì)納米技術(shù)方面的杰出講師(2004-2006)。他還在2006-2007年擔(dān)任了IEEE納米技術(shù)理事會(huì)主席。
　　由于M.Meyyappan博士在納米技術(shù)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)和領(lǐng)導(dǎo)，他獲得了很多的榮譽(yù)，包括一次總統(tǒng)卓越貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、美國航空航天局的杰出領(lǐng)導(dǎo)獎(jiǎng)?wù)隆喩トR明基金會(huì)和喬治華盛頓大學(xué)授予的亞瑟弗萊明獎(jiǎng)；IEEE的朱迪思雷斯尼克獎(jiǎng)、IEEE美國哈利鉆石獎(jiǎng)和納米科學(xué)與工程論壇獎(jiǎng)。由于在納米技術(shù)方面的持續(xù)貢獻(xiàn)，2009年2月M.Meyyappan博士人選硅谷工程協(xié)會(huì)名人堂。他還獲得了來自美國宇航局教育辦公室的優(yōu)秀貢獻(xiàn)獎(jiǎng)；美國航空和航天研究所(AIAA)舊金山節(jié)授予的年度工程師獎(jiǎng)(2004年)；IEEE
- EDS教育獎(jiǎng)以表彰他在納米技術(shù)教育領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。
　　Mahendra K.Sunkara目前是路易斯維爾大學(xué)(Uofl)先進(jìn)材料和可再生能源研究所(IAM -
RE)的化學(xué)工程教授和創(chuàng)建人。他分別在1986年于安得拉大學(xué)(印度，安得拉邦)獲得化學(xué)工程學(xué)士學(xué)位；1988年于克拉克森大學(xué)(波茨坦，紐約)獲得化學(xué)工程碩士學(xué)位；并最終在1993年于凱斯西保留地大學(xué)(俄亥俄州克利夫蘭)獲得化學(xué)工程博士學(xué)位。1993-1996年，他在位于俄亥俄州代頓市的智原科技有限公司擔(dān)任項(xiàng)目工程師，作為技術(shù)主管/課題負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)幾項(xiàng)使用電化學(xué)技術(shù)進(jìn)行環(huán)境整治和腐蝕傳感與緩解的課題。

書籍目錄

序言
作者
1.介紹
　參考文獻(xiàn)
2.歷史淵源
　參考文獻(xiàn)
3.生長方法
　3.1 簡(jiǎn)介
　3.2 液相方法
　3.2.1 模板法
　3.2.1.1 模板制備
　3.2.1.2 沉積方法
　3.2.2 無模板法
　3.2.2.1 水熱法
　3.2.2.2 超聲化學(xué)法
　3.2.2.3 表面活性劑輔助生長：軟導(dǎo)向劑
　3.2.2.4 催化劑輔助溶液生長法
　3.3 氣相方法
　3.3.1 一維生長機(jī)理
　3.3.1.1 使用客體金屬簇的氣一液一固模式
　3.3.1.2 使用低熔點(diǎn)金屬簇的氣一液一固途徑
　3.3.1.3 使用大尺寸、熔化金屬簇的氣一液一固模式
　3.3.1.4 氣一液一固模式
　3.3.1.5 氧氣輔助生長（OAG）模式
　3.3.2 氣相納米線合成所需原料的產(chǎn)生和反應(yīng)器
　3.3.2.1 熱蒸發(fā)
　3.3.2.2 激光燒蝕法
　3.3.2.3 金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積
　3.3.2.4 化學(xué)和分子束外延
　3.3.2.5 等離子電弧放電方法
　3.4 批量生產(chǎn)方法
　3.4.1 熱絲化學(xué)氣相沉積法
　3.4.2 超臨界流體方法
　3.4.3 等離子體直接氧化法
　3.4.4 使用等離子體放電的直接反應(yīng)法
　3.5 未來的發(fā)展方向
　參考文獻(xiàn)
4.納米線生長過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)
　4.1 簡(jiǎn)介
　4.2 氣-液-固法生長的熱力學(xué)考量
　4.2.1 熔化的金屬液滴的熱力學(xué)考量
　4.2.1.1 Gibbs-Thompson方程
　4.2.1.2 從熔化的金屬合金液滴中成核
　4.2.1.3 從不同的熔化金屬液滴中成核
　4.2.1.4 自發(fā)成核過飽和的熱力學(xué)評(píng)估
　4.2.1.5 尖端誘導(dǎo)納米線生長所需金屬的合理選擇（避免成核）
　4.2.1.6 改善熔化金屬尖端誘導(dǎo)生長的實(shí)驗(yàn)條件
　4.2.2 界面能和尖端誘導(dǎo)生長
　4.2.2.1 界面能在納米線生長穩(wěn)定性中的作用
　4.2.2.2 界面能在納米線晶面選擇中的作用
　4.2.2.3 界面能在納米線生長方向中的作用
　4.3 VLS生長方法制備納米線的動(dòng)力學(xué)考量
　4.3.1 氣-液-固平衡的動(dòng)力學(xué)
　4.3.2 直接碰撞在生長動(dòng)力學(xué)中的作用
　4.3.3 表面擴(kuò)散在生長動(dòng)力學(xué)中的作用
　4.3.4 直接碰撞和表面擴(kuò)散
　4.3.5 表面擴(kuò)散在金屬液滴上的作用
　4.3.6 納米線間距的作用
　參考文獻(xiàn)
5.納米線生長模擬
　5.1 簡(jiǎn)介
　5.2 穩(wěn)定晶面的表面能：以硅納米線為例
　5.3 單跟納米線生長模擬
　5.3.1 模擬策略
　5.3.2 動(dòng)力學(xué)蒙特卡羅模擬結(jié)果
　5.3.3 生長方向和晶面上的實(shí)證結(jié)果
　5.4 多核模擬和一維結(jié)構(gòu)生長
　5.5 納米線陣列的生長模擬
　參考文獻(xiàn)
6.半導(dǎo)體納米線
　6.1 簡(jiǎn)介
　……
7.相轉(zhuǎn)變材料
8.金屬納米線
9.氧化物納米線
10.氮化物納米線
11.其他納米線
12.在電子裝置中的應(yīng)用
13.在光電子裝置中的應(yīng)用
14.在傳感器中的應(yīng)用
15.在能量領(lǐng)域的應(yīng)用
16.其他應(yīng)用
索引

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：6.4 Catalyst ChoiceInterestingly, the VLS growth is not actually a catalytic process and the seedmetalis not really a catalyst. The metal droplet just receives the source material and when supersaturation is reached, the excess material precipitates outof the droplet in the form of a nanowire. Thus, the seed metalis only a softtemplate [80] to collect the material and facilitate nanowire precipitation,guidance, and elongation in the axial direction. Johannsson et al. [81] provide .a more rigorous evidence to prove that the metalis not a catalyst. A catalyst,as well known in chemistry literature and chemical industry, is a materialthat increases the rate of a chemical reaction while remaining intact in theprocess. The activation energy for SiNW growth using gold seeds and sili-con thin film growth in microelectronics industry （with no seeds, of course）is about the same at  130kj/mol, indicating that gold does not aid inincreasing the reaction rate.

編輯推薦

《材料科學(xué)與應(yīng)用進(jìn)展?無機(jī)納米線:應(yīng)用、性能和表征(導(dǎo)讀版)》是由科學(xué)出版社出版的。

圖書封面

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