有关纳米薄膜材料的论文
摘 要 ：由于自己掌握的知识有限，因此，我根据自己查找的资料主要从纳米薄膜材料的分类、特性、制备方法、应用四个方面简单的介绍一下纳米薄膜材料。
纳米薄膜材料是一种新型材料，指由尺寸为纳米数量级(1~100nm)的组元镶嵌于基体所形成的薄膜材料，它兼具传统复合材料和现代纳米材料二者的优越性，由于其特殊的结构特点，使其作为功能材料有广泛的应用价值。纳米薄膜可以改善一些机械零部件的表面性能，以减少振动，降低噪声，减小摩擦，延长寿命。这些薄膜在刀具、微机械、微电子领域作为耐磨、耐腐蚀涂层及其它功能涂层获得重要应用。目前，科研人员已从单一材料的纳米薄膜转向纳米复合薄膜的研究，薄膜的厚度也由数微米发展到数纳米的超薄膜。同时，纳米薄膜的表面微观结构，纳米薄膜对敏化电池光电效率的影响及结晶机制与薄膜对电磁波屏蔽特性的影响都有至关重要的科学贡献。
关键词：纳米薄膜 特性 制备方法 应用
正文：一、纳米薄膜材料的分类
（1）按结构分类
纳米薄膜是指二维的纳米固体，纳米薄膜具有纳米结构的特殊性质，目前可以分为两类：纳米粒子组成的薄膜和纳米微粒间有较多的孔隙、无序原子或其他材料的薄膜，如纳米微粒镶嵌在另一种基体材料中的颗粒膜就属于此类。
（2）按功能分类
纳米薄膜是一类具有广泛应用前景的新材料，接用途可以分为两大类．即纳米功能薄膜和纳米结构薄膜。前者主要是利用纳米粒子所具有的光、电、磁方面的特性，通过复合使新材料具有基体所不具备的特殊功能。镶嵌有原子团的功能薄膜会在基质中呈现出调制掺杂效应，这类集成器件具有惊人的信息处理能力；纳米磁性多层膜具有典型的周期性调制结构，导致磁性材料的饱和磁化强度的减小或增强。对这些问题的系统研究具有重要的理论和应用意义。
二、 纳米薄膜的光学、力学、电磁学与气敏特性
光学性能
(1)吸收光谱的“蓝移”、宽化与“红移”由于具有小尺寸效应、量子尺寸效应以及界面效应，因而，当膜厚度减小时，大多数纳米薄膜能隙将有所增大，会出现吸收光谱的蓝移与宽化现象。如纳米 TiOE／SnO：纳米颗粒膜具有特殊的紫外．可见光吸收光谱，其吸收光谱较块体发生了显著的“蓝移”与宽化，抗紫外线性能和光学透过性良好。
物理与工程Ｖｏ１．１８ Ｎｏ．１ ２００８
摘 要
关键词 纳米ＺｎＯ薄膜的反射及偏振特性研究
徐林华 史林兴 李相银
（南京理工大学物理实验中心，江苏南京 ２１００９４）
（收稿日期：２００７—０４—０５）
用电子束蒸发镀膜法制备了纳米ＺｎＯ薄膜．通过测量其Ｘ射线衍射谱，计算出纳米
ＺｎＯ颗粒的平均粒径大小为３０ｎｍ．实验研究了纳米ＺｎＯ薄膜的反射和偏振性质，结
果表明：当振动方向平行于入射面的线偏振光（简称Ｐ光）入射纳米ＺｎＯ薄膜时，不存
在严格意义上的布儒斯特角，但对于入射角却存在一个临界角Ｊ９．当入射角小于Ｊ９时，
反射光的振动面随着入射角的增大向左旋转；当入射角大干 时，振动面转而向右旋
转；当振动方向垂直于入射面的线偏振光（简称Ｓ光）入射纳米ＺｎＯ薄膜时，反射光的
振动面始终向左旋转．
纳米ＺｎＯ薄膜；反射；偏振度；振动面
ＳＴＵＤＹ ｏＮ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣ ｏＦ ＲＥＦＬＥＣＴＩｏＮ ＡＮＤ
ＰｏＬＡＲＩＺＡＴＩｏＮ ｏＦ ＮＡＮｏＣＲＹＳＴＡＬＬＩＮＥ Ｚｎｏ ＦＩＬＭ
Ｘｕ Ｌｉｎｈｕａ Ｓｈｉ Ｌｉｎｘｉｎｇ Ｌｉ Ｘｉａｎｇｙｉｎ
（Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉａｎ，Ｊｉａｎｇｓｕ，２１００９４）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ＺｎＯ ｆｉｌｍ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ Ｅ—ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ．Ｂｙ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｉｔｓ Ｘ—
ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｍｅａｎ ｓｉｚｅ ｏｆ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ＺｎＯ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｓ ｆｉｇｕｒｅｄ ｏｕｔ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ３０ｎｍ．
Ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ＺｎＯ ｆｉｌｍ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ
《纳米材料导论》作业
1、 什么是纳米材料？怎样对纳米材料进行分类？
答：任何至少有一个维度的尺寸小于100nm或由小于100nm的基本单元组成的材料称作纳米材料。它包括体积分数近似相等的两部分：一是直径为几或几十纳米的粒子，二是粒子间的界面。纳米材料通常按照维度进行分类。原子团簇、纳米微粒等为0维纳米材料。纳米线为1维纳米材料，纳米薄膜为2维纳米材料，纳米块体为3维纳米材料，及由他们组成的纳米复合材料。按照形态还可以分为粉体材料、晶体材料、薄膜材料。
2、 纳米材料有哪些基本的效应？试举例说明。
答：纳米材料的基本效应有：一、尺寸效应，纳米微粒的尺寸相当或小于光波波长、传导电子的德布罗意波长、超导态的相干长度或投射深度等特征尺寸时，周期性的边界条件将被破坏，声、光、电、磁、热力学等特征性即呈现新的小尺寸效应。出现光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移；磁有序态转为无序态；超导相转变为正常相；声子谱发生改变等。例如，纳米微粒的熔点远低于块状金属；纳米强磁性颗粒尺寸为单畴临界尺寸时，具有很高的矫顽力；库仑阻塞效应等。二、量子效应，当能级间距δ大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚能时，必须考虑量子效应，随着金属微粒尺寸的减小，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象 和半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据分子轨道，能隙变宽的现象均称为量子效应。例如，颗粒的磁化率、比热容与所含电子的奇、偶有关，相应会产生光谱线的频移，介电常数变化等。三、界面效应，纳米材料由于表面原子数增多，晶界上的原子占有相当高的比例，而表面原子配位数不足和高的表面自由能，使这些原子易与其它原子相结合而稳定下来，从而具有很高的化学活性。引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化；纳米微粒表面原子运输和构型的变化。四、体积效应，由于纳米粒子体积很小，包含原子数很少，许多现象不能用有无限个原子的块状物质的性质加以说明，即称体积效应。久保理论对此做了些解释。
《纳米材料导论》作业
1、 什么是纳米材料？怎样对纳米材料进行分类？
答：任何至少有一个维度的尺寸小于100nm或由小于100nm的基本单元组成的材料称作纳米材料。它包括体积分数近似相等的两部分：一是直径为几或几十纳米的粒子，二是粒子间的界面。纳米材料通常按照维度进行分类。原子团簇、纳米微粒等为0维纳米材料。纳米线为1维纳米材料，纳米薄膜为2维纳米材料，纳米块体为3维纳米材料，及由他们组成的纳米复合材料。按照形态还可以分为粉体材料、晶体材料、薄膜材料。
2、 纳米材料有哪些基本的效应？试举例说明。
答：纳米材料的基本效应有：一、尺寸效应，纳米微粒的尺寸相当或小于光波波长、传导电子的德布罗意波长、超导态的相干长度或投射深度等特征尺寸时，周期性的边界条件将被破坏，声、光、电、磁、热力学等特征性即呈现新的小尺寸效应。出现光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移；磁有序态转为无序态；超导相转变为正常相；声子谱发生改变等。例如，纳米微粒的熔点远低于块状金属；纳米强磁性颗粒尺寸为单畴临界尺寸时，具有很高的矫顽力；库仑阻塞效应等。二、量子效应，当能级间距δ大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚能时，必须考虑量子效应，随着金属微粒尺寸的减小，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象 和半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据分子轨道，能隙变宽的现象均称为量子效应。例如，颗粒的磁化率、比热容与所含电子的奇、偶有关，相应会产生光谱线的频移，介电常数变化等。三、界面效应，纳米材料由于表面原子数增多，晶界上的原子占有相当高的比例，而表面原子配位数不足和高的表面自由能，使这些原子易与其它原子相结合而稳定下来，从而具有很高的化学活性。引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化；纳米微粒表面原子运输和构型的变化。四、体积效应，由于纳米粒子体积很小，包含原子数很少，许多现象不能用有无限个原子的块状物质的性质加以说明，即称体积效应。久保理论对此做了些解释。
