名词解释:准一维纳米材料(Quasi-one-dimensional Nanometer Material)


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  随着“纳米热”的兴起,准一维纳米材料这一名词不时出现在有关科技报道当中,究竟什么是准一维纳米材料呢?

  准一维纳米材料是指在两维方向上为纳米尺度,长度为宏观尺度的新型纳米材料。这种材料研究历史接近30年,早在1970年法国科学家就首次研制出直径为7纳米的碳纤维。1991年日本首次用高分辨电镜发现了碳纳米管。我国科学家解思深等人实现了碳纳米管的定向生长,并成功合成了世界上最长的碳纳米管。碳纳米管的研究,推动了整个准一维纳米材料的研究。

  近10年里,人们利用各种方法又陆续合成了多种准一维纳米材料,如纳米棒、纳米线、半导体纳米量子线、纳米线阵列等。

  在这些方法的基础上,法国、日本等国科学家于1997年、1998年相继研制成功同轴纳米电缆,这种纳米级电缆的“内芯”是纳米丝,外面包覆着厚度为纳米级的绝缘层,其几何结构类似于普通的同轴电缆。

  1996年,中科院固体物理所纳米结构研究组开始研制同轴纳米电缆,并成功合成出各种纳米电缆。最近两年,这个研究小组又用新的方法制备出“内芯”为碳化钽的纳米电缆。纳米电缆的研制成功,将为人类制造肉眼看不见的微型器件和微型机器人发挥重要作用。

  随着准一维纳米材料家族成员的日益增多,以及科学家对这些新型材料的实验研究,将为进一步研究纳米结构和准一维纳米材料的性能,建立准一维纳米材料的新理论,推进它们在纳米结构器件中的应用奠定基础。
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