第1章　緒論

1.1　納米科技與納米材料

納米科學技術（Nano-ST）是20世紀80年代末誕生并正在崛起的新科技，它的基本涵義是在納米尺寸范圍內（10^-9～10^-7m）研究物質（包括原子、分子的操縱）的特性和相互作用，以及利用這些特性的多學科交叉的科學與技術。當物質小到1～100nm時，由于其量子效應、物質的局域性以及極大的表面和界面效應，物質的許多性能發生質變，呈現出許多不同于宏觀物體、也不同于單個孤立原子的奇異現象。納米科技的最終目標是直接利用原子、分子即物質在納米尺度上表現出來的新穎的物理、化學和生物學特性制造出具有特定功能的新物質。納米科學技術是現代科學（計算機技術、微電子、掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術）結合的產物。納米科學技術包括三個研究領域：納米材料、納米器件和納米尺度的檢測與表征，納米材料是納米科技的基礎，納米器件的研制水平和應用程度是人類是否進入納米科技時代的重要標志，納米尺度的檢測與表征是納米科技研究必不可少的手段和理論與實驗的重要基礎。納米新技術成為21世紀科學的前沿和主導科學，目前它正在處于基礎研究階段，是物理、化學、生物、材料、電子等學科交叉匯合點。

納米材料和納米結構是當今新材料研究領域中最富有活力、對未來經濟和社會發展有著十分重要影響的研究對象，也是納米科技中最為活躍、最接近應用的重要組成部分。納米材料有兩層含義：其一，至少在某一維方向，尺度小于100nm，如納米顆粒、納米線和納米薄膜，或構成整體材料的結構單元的尺度小于100nm，如納米合金中的晶粒直徑；其二，在納米尺度范圍，具有不同于常規材料的、優異的特性。正因為納米材料具有不同于常規材料的優異特性，使得納米材料是目前發展最快、應用最現實的納米科技領域之一，尤其在改造傳統材料方面蘊涵著巨大潛力。納米材料制備和應用研究中所產生的納米技術成為目前的主導技術。