当物质结构尺度在纳米(l-100纳米)范畴时,其材料特性有两点显著变化:其一纳米材料具有 W@0(Y9jdg
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较之于常规材料大的多的比表面积,它将改变纳米材料的化学活性进而改变其力学和电学等物性; 0+H"$2/
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其二纳米材料可以具有显著的量子限制效应,量子效应无疑将影响到材料的光学、电学和磁学性 AUq?<Vg\
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由于纳米科学是由物质大小尺度界定,因而它具有鲜明的多学科交叉的特点。纳米科技对这 =wQ=`
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种学科交叉的促进是前所未有的。它促进了物理、化学、生物。医学以及工程制造等不同学科领 M1i|qjb:l
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域专家、研究者的共同合作和对知识、工具和技术的共享。纳米科技发展至今已在纳米材料和 B+<k,ad
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纳米加工、纳米表征和检测、信息领域新型纳米器件、纳米生物医药和纳米结构环境效应四个 c' 6H@m#=
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方向上形成各自的研究特点和风格。其中纳米表征和检测技术的发展和突破对纳米科技的发展 yV8).4
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尤为重要。这是因为纳米科技及其产业化的快速发展需要有相应的纳米检测技术作保障。 ,uv$oP-
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纳米检测技术包括了对纳米尺度范围的检测和在纳米尺度上表现出来的物性的检测。目前 Zx_m?C_2_
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国际标准化组织纳米技术分技术委员会H/TC 229正针对单壁和多壁碳纳米管展开检测标准 %gaKnT(|r
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的制定。其中包括单(多)壁碳纳米管形貌、纯度和导电类型等,具体所使用的检测方法有: K288&D|1WU
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SEM/EDX、TEM、Raman光谱、UV-Vi s-NIR吸收谱、热重分析(TGA)等。 i7
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随着纳米材料制备技术的飞速发展,涌现出各种各样新颖的纳米材料、结构和器件,因而 [R4x[36Zp
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也需要发展相应的纳米检测技术和表征手段。当今纳米科技的发展对纳米检测技术提出了很高 W[Bu&?h$
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的要求。首先更强调检测的原位性,即在能够直接观察的同时,原位地检测纳米材料体系如 U[b;#Y1X
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纳米管或颗粒的基本物理特性(力。热、声、光、电、磁学等特性)。例如将STM探针与 X:lPWz!7{
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透射电镜系统相结合,在对诸如碳纳米管进行操纵的同时,测量碳纳米管的机械弹性性能; L\NZDkd
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或利用STM针尖推动半导体性的Zn0纳米线获得有效的充放电,完成机械能向电能的转化。 H@E ")@92
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纳米检测有时还能和原位加工紧密结合起来,比如利用双束聚焦粒子束FIB显微镜系统对 `t0f L\T
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需要检测的纳米材料进行原位刻蚀或在指定区域淀积一定的绝缘层或金属导电层。 ceZ8}Sh
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其次,有些纳米检测技术非常强调检测的微观区域性:如在检测单分子、单量子点 u=;nU(]M '
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时应用的一些独特检测技术。这些检测技术或者利用光学近场效应来克服光学衍射极限 E0eQ9BXh
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