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浙江大学研究生课程 — 纳米技术与系统

浙江大学研究生课程 — 纳米技术与系统. 第十六章 纳米技术与微纳检测技术大事记. 章海军. 浙江大学 信息学部 光电信息工程学系 2014-04-14. 16.1 微纳检测技术及仪器年表.  1674年，荷兰人列文虎克（ Leeuwenhoek，1632 － 1723） 发明了世界上第一台 光学显微镜 ；  1924年，法国物理学家德布罗意（ De Broglie，1892 －1987） 提出了 物质波 (如电子波)的概念；.  1932～33年，德国科学家恩斯特·鲁斯卡（ E. Ruska，

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  1. 浙江大学研究生课程—纳米技术与系统 第十六章 纳米技术与微纳检测技术大事记 章海军 浙江大学 信息学部 光电信息工程学系 2014-04-14

  2. 16.1 微纳检测技术及仪器年表  1674年，荷兰人列文虎克（Leeuwenhoek，1632 － 1723）发明了世界上第一台光学显微镜；  1924年，法国物理学家德布罗意（De Broglie，1892 －1987）提出了物质波(如电子波)的概念；  1932～33年，德国科学家恩斯特·鲁斯卡（E. Ruska， 1906－1988）和克诺尔（M. Knoll，1897－1969） 等人 制成了第一台电子显微镜（TEM）；  1965年，英国工程师查尔斯奥特雷(Charles Oatley) 发明了扫描电子显微镜（SEM）；

  3. 约500万年前，人类及人眼诞生，分辨率0.1mm

  4. 1674年，光学显微镜诞生。极限分辨率0.2m

  5. 数码成像型光学显微镜系统 还有什么数码成像方式？

  6. 大景深显微图像

  7. 1932～1933年，电子显微镜诞生。极限分辨率0.1~1nm1932～1933年，电子显微镜诞生。极限分辨率0.1~1nm 5/22

  8. 1982年，世界上第一台扫描隧道显微镜(STM)问世， 并首次观察到原子的实空间图像；  1986年，世界上第一台原子力显微镜(AFM)诞生；  1989年美国斯坦福大学科学家用STM实现原子操纵 “写”出斯坦福大学的英文；  1990年，美国国际商用机器公司在镍表面用35个氙 原子排列出“IBM”字样；  1993年，中国科学院北京真空物理实验室自如地操 纵原子成功写出“中国”二字；  1990s，SPM技术蓬勃发展并大量应用。

  9. 2007年度最佳SPM图像  1982年，世界上第一台扫描隧道显微镜(STM)问世， 并首次观察到原子的实空间图像；  1986年，世界上第一台原子力显微镜(AFM)诞生；  1989年美国斯坦福大学科学家用STM实现原子操纵 “写”出斯坦福大学的英文；  1990年，美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙 原子排列出“IBM”字样；  1993年，中国科学院北京真空物理实验室自如地操 纵原子成功写出“中国”二字；  1990s，SPM技术蓬勃发展并大量应用。

  10. 2007年度最佳SPM图像

  11. 2010年度最佳显微图像

  12. 16.2 纳米技术大事记 费曼(Feynman): There is plenty of room at the bottom（1959）

  13. Binnig & Rohrer (1982) STM/AFM的诞生 原子图像实时观察 实现原子操纵/加工

  14. 巴尔的摩，第一届国际纳米科技会议—纳米技术诞生(1990)巴尔的摩，第一届国际纳米科技会议—纳米技术诞生(1990)

  15. 10/22

  16. 1991年，碳纳米管被发现，它的质量是相同体积钢的 六分之一，强度却是钢的10倍，成为纳米技术研究的 热点，诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为，纳米碳管 将是未来最佳纤维的首选材料，也将被广泛用于超微 导线、超微开关以及纳米级电子线路等。 1993年，继1989年美国斯坦福大学实现原子操纵“写” 下斯坦福大学英文、1990年美国国际商用机器公司在 镍表面用35个氙原子排列出“IBM”之后，中国科学院 北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国” 二字，标志着我国开始开始在国际纳米科技领域占有 一席之地。

  17. 中国(1993) 开始在纳米技术领域 占一席之地

  18. 绿岛 台湾原子地图

  19. 纳米技术在中国  1998年，清华大学范守善研究小组成功地制备出直径为 3～50纳米、长度达到微米量级的氮化镓半导体一维纳 米棒；   1998年，美国《科学》上刊登了我国科学家的论文。我 国科学家用非水热合成法，制备出金刚石纳米粉，被国 际刊物誉为稻草变黄金——从四氯化碳制成金刚石。  1999年，中国科学院物理研究所解思深研究员率领的科 研小组，不仅合成了世界上最长的“超级纤维”碳纳米 管，创造了一项“3毫米的世界之最”，而且合成出世界 上最细的碳纳米管。

  20. 纳米技术在中国  1999年，中科院金属研究所成会明博士合成出高质量的 碳纳米管材料，使我国新型碳纳米管储氢材料研究一举 跃上世界先进水平。这种新材料能储存和凝聚大量的氢 气，并可能做成燃料电池驱动汽车。  2000年，中科院金属研究所卢柯博士率领的小组，在世 界上首次直接发现纳米金属的“奇异”性能——超塑延展 性，纳米铜在室温下竟可延伸50多倍而“不折不挠”，被 誉为“本领域的一次突破，它第一次向人们展示了无空 隙纳米材料是如何变形的”。

  21. 2000年，纳米铜的超塑延展性

  22. 1993年，国际纳米科技指导委员会将纳米科技划分为纳 米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米电子学、纳米 材料学、纳米天文地质学等一系列相关学科，更有利于 纳米学科的发展；   1997年，美国科学家首次成功地用单电子移动单电子， 利用这种技术可望研制成功速度和存贮容量比现在提高 成千上万倍的量子计算机。  1999年，巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明 了世界上最小的“秤”，它能够称量十亿分之一克的物 体，即相当于一个病毒的重量。

  23. 世界上最小的秤 — 分辨率30飞克

  24. 1999年开始，纳米技术初步走向市场化 2010年产值达到15000亿美元

  25. 16.3 总结与展望 近年来，纳米技术及微纳测试技术已取得了长足的发展。着眼未来，世界上各主要国家纷纷制定了相关的纳米技术发展战略或计划，投入巨资抢占纳米技术的战略高地。美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心，美国政府部门在纳米科技的基础研究方面每年都投入巨资；日本设立了多个纳米技术及纳米材料研究中心，把纳米技术列入新5年科技基本计划的研发重点；德国专门了建立纳米技术研究网；中国将纳米技术作为本世纪优先发展的几大高新产业之一……

  26. （2020年） 纳米时代 真正到来

  27. To see a World in a Grain of Sand， And a Heaven in a Wild Flower， Hold Infinite in the palm of your hand And Eternity in an hour 一沙一世界 一花一天堂 掌中握无限 刹那成永恒

  28. 本课程结束! Thank You&Good Luck !

  29. 碳纳米管显示器 碳纳米管储氢

  30. 纳米氧化锌、纳米氧化钛、纳米氧化硅、纳米碳酸钙等纳米氧化锌、纳米氧化钛、纳米氧化硅、纳米碳酸钙等

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