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前言1

第一章 绪论1

参考文献6

第二章 纳米微粒的基础8

2.1纳米微粒的基本概念8

2.2电子能级的不连续性9

2.2.1久保（kubo）理论9

2.2.2电子能级的统计学和热力学12

2.3量子尺寸效应19

2.4小尺寸效应20

2.5表面效应21

2.6宏观量子隧道效应23

参考文献24

第三章 纳米微粒结构与物理特性26

3.1结构与形貌26

3.2物理特性30

3.2.1热学性能30

3.2.2磁学性能32

3.2.3光学性能38

3.2.4纳米微粒分散物系的动力学性质44

3.2.5表面活性及敏感特性46

参考文献47

第四章 纳米微粒的化学特性50

4.1吸附50

4.1.1非电解质的吸附51

4.1.2电解质吸附52

4.2纳米微粒的分散与凝聚53

4.2.1分散53

4.2.2微粒的团聚55

4.3流变学57

4.3.1典型胶体分散系的粘性58

4.3.2纳米Al2O3悬浮液的粘度59

4.3.3磁性液体的粘度60

4.3.4双电层对粘性的影响64

参考文献65

第五章 纳米微粒的制备66

5.1气相法制备纳米微粒67

5.1.1低压气体中蒸发法（气体冷凝法）67

5.1.2活性氢——熔融金属反应法69

5.1.3溅射法69

5.1.4流动液面上真空蒸度法70

5.1.5通电加热蒸发法71

5.1.6混合等离子法72

5.1.7激光诱导化学气相沉积（LICVD）73

5.2液相法制备纳米微粒76

5.2.1沉淀法76

5.2.2喷雾法84

5.2.3水热法（高温水解法）85

5.2.4溶剂挥发分解法86

5.2.5溶胶-凝胶法（胶体化学法）88

参考文献91

第六章 纳米微粒尺寸的评估93

6.1透射电镜观察法94

6.2 X射线衍射线线宽法（谢乐公式）95

6.3比表面积法95

6.4 X射线小角散射法（Small Angle X-ray Scattering，SAXS）100

6.5喇曼（Raman）散射法101

参考文献101

第七章 纳米微粒的应用103

7.1磁性材料103

7.1.1磁流体103

7.1.2磁记录104

7.2超微粒传感器105

7.2.1气体传感器107

7.2.2红外线传感器108

7.3在生物和医学上的应用109

7.3.1细胞分离109

7.3.2细胞内部染色110

7.3.3表面包敷的磁性纳米粒子在药物上的应用111

7.4纳米微粒的活性及其在催化方面的应用113

7.4.1金属纳米粒子的催化作用114

7.4.2带有衬底的金属纳米粒子催化剂114

7.5光学应用117

7.5.1光学纤维117

7.5.2红外反射材料118

7.5.3紫外吸收材料121

参考文献121

第八章 纳米结构材料——纳米结构材料的基本概念及其构成123

第九章 纳米结构材料的性能127

9.1力学性能127

9.1.1 Hall-Petch关系128

9.1.2模量133

9.1.3超塑性136

9.1.4强度、硬度、韧性和塑性141

9.2热学性质144

9.2.1比热144

9.2.2热膨胀147

9.2.3热稳定性150

9.3纳米结构材料中的扩散问题157

9.3.1自扩散与溶质原子的扩散157

9.3.2溶解度161

9.3.3界面的固相反应169

9.4光学性质171

9.4.1红外吸收171

9.4.2掺杂引起的可见光范围荧光现象177

9.4.3紫外光到可见光的发射谱179

9.5磁性185

9.5.1饱和磁化强度187

9.5.2抗磁到顺磁性的转度及顺磁到反铁磁转变187

9.5.3超顺磁性188

9.5.4纳米微晶Er中的磁相变189

9.5.5居里温度191

9.6电学性质191

9.6.1纳米结构材料的电阻（电导）192

9.6.2介电特性196

9.6.3压电效应208

参考文献211

第十章 纳米材料的微结构217

10.1纳米材料的结构特点217

10.2纳米材料界面的结构模型219

10.2.1类气态（gass-like）模型220

10.2.2有序模型220

10.2.3结构特征分布模型221

10.3纳米材料界面的X光实验研究222

10.3.1类气态模型的诞生及争论223

10.3.2有序结构模型的实验依据227

10.3.3纳米非晶材料界面的径向分布函数（RDF）研究229

10.4界面结构的电镜观察230

10.5穆斯堡尔（Mossbauer）谱学研究233

10.6纳米材料结构的内耗研究238

10.6.1界面粘滞性的研究238

10.6.2退火过程中纳米材料结构变化的内耗研究240

10.7正电子湮没（PAS）研究241

10.7.1纳米结构材料缺陷的研究242

10.7.2绕结过程中纳米材料致密化的研究247

10.8纳米材料结构的核磁共振（NMR）研究249

10.9喇曼（Ramam）光谱253

10.10电子自旋共振（ESR）的研究259

10.10.1基本概念260

10.10.2 ESR研究纳米材料的实验结果265

10.11纳米结构材料中的缺陷271

10.11.1位错274

10.11.2三叉晶界277

10.11.3空位、空位团和孔洞279

10.12康普顿轮廓法280

10.12.1康普顿轮廓（Compton Profile）与电子动量密度分布的关系281

10.12.2实验装置和数据处理283

10.12.3纳米材料的康普顿轮廓284

参考文献289

第十一章 纳米结构材料的制备293

11.1纳米金属与合金材料的制备293

11.1.1惰性气体蒸发、原位加压制备法293

11.1.2高能球磨法295

11.1.3非晶晶化法302

11.2纳米相陶瓷的制备303

11.2.1无压力烧结（静态烧结）304

11.2.2应力有助烧结（烧结——锻压法）306

11.3轻烧结体（Green Pack）311

11.4纳米薄膜的制备312

11.4.1纳米薄膜的制备方法313

11.4.2纳米薄膜的特性319

参考文献323

结束语325