納米物理和納米技術（簡體書）

本書研究在納米和亞納米尺度下的物理現象，特別側重于對所有潛在應用技術中的最小尺度的重要性的研究。本書從磁學和量子學的角度，圍繞“納米電子學”做了說明，對現有的成功硅技術則敘述了涉及量子計算的可能性；介紹了關於碳納米管的電子學新應用；在超導性方面，通過具體實例的介紹幫助理解以低功耗和高效率著稱的“快速單通量量子”計算機邏輯設備。本書提供了一些新領域必需的基本概念，也包括了納米科技的一些最新進展。

序言
第1版序言
譯叢序言
譯者序
第1章　緒論
　1.1　納米，微米，毫米
　1.2　摩爾(Moore)定律
　1.3　Esaki量子隧穿二極管
　1.4　量子點的多種顏色
　1.5　巨磁電阻 Gb硬盤讀取磁頭
　1.6　汽車上的加速計
　1.7　納米孔道過濾器
　1.8　傳統技術中的納米元素
　參考文獻
第2章　當物體尺寸變小時，接近于量子尺度時的體系
　2.1　小型化系統中機械頻率增加
　2.2　由簡單諧振子表示的尺寸縮放關係
　2.3　由簡單電路元件表示的尺寸縮放關係
　2.4　熱時間常數和溫度差異的減少
　2.5　在流體介質中粘滯阻力成為小顆粒的主導力量
　2.6　在對稱分子尺度的體系中摩擦力的消失
　參考文獻
第3章　小的限度是什麼？
　3.1　物質的粒子（量子）本質：光子，電子，原子，分子
　3.2　納米發動機和納米器件的生物學實例
3.2.1　線性彈簧發動機
3.2.2　軌道上的線性引擎
3.2.3　旋轉式發動機
3.2.4　離子通道，生物中的納米晶體管
　3.3　可以把它做到多小？
3.3.1　製造微器件的方法有哪些？
3.3.2　怎樣才能看到想要制做的物體？
3.3.3　怎樣才能將它與外部世界聯系起來？
3.3.4　如果看不見它或連接不到它，能使其進行自組裝并自主運作嗎？
3.3.5　組裝小尺寸三維物體的途徑
3.3.6　利用DNA鏈引導納米尺寸結構的自組裝
　參考文獻
第4章　納米世界的量子本質
　4.1　核原子的玻爾(Bohr)模型
4.1.1　角動量量子化
4.1.2　玻爾模型的擴展
　4.2　光和物質的波粒二象性，德布羅意（DeBroglie）方程λ=h/p，E=hν
　4.3　電子波函數Ψ，概率密度Ψ*Ψ，行波和駐波
　4.4　麥克斯韋方程；E和B為光子、光纖模式的波函數
　4.5　海森堡測不準原理
　4.6　薛定諤方程，量子態和能量，勢壘隧穿
4.6.1　一維薛定諤方程
4.6.2　一維俘獲粒子
4.6.3　勢階處的反射和隧穿
4.6.4　勢壘貫穿，阱逃逸時間，共振隧穿二極管
4.6.5　二維和三維中的俘獲粒子：量子點
4.6.6　二維帶和量子線
4.6.7　簡諧振子
4.6.8　球型極坐標中的薛定諤方程
　4.7　氫原子，單電子原子，激發子
4.7.1　磁矩
4.7.2　磁化強度和磁化率
4.7.3　電子偶素和激發子
　4.8　費米子，玻色子及其占位規則
　參考文獻
第5章　宏觀世界的量子行為
　5.1　化學元素周期表
　5.2　納米對稱性，雙原子分子和鐵磁體
5.2.1　全同性粒子以及它們之間的交換
5.2.2　氫分子，H—H：共價鍵
　5.3　更加純粹的納米物理作用力：范德華力、Casimir力、氫鍵
5.3.1　極性波動力和范德華波動力
5.3.2　Casimir力
5.3.3　氫鍵
　5.4　金屬作為自由電子的盒子：費米能級，DOS，維度
　5.5　周期性結構（如Si、GaAs、InSb、Cu）：電子能帶和帶隙的KronigPenney模型
　5.6　半導體和絕緣體中的電子能帶和傳導：局域與離域
　5.7　類氫施主和受主
5.7.1　半導體中的載流子濃度，金屬摻雜
5.7.2　PN結，電子二極管I（V）特徵，注入式激光器
　5.8　鐵磁性的擴展，磁盤存儲器的納米物理學基礎
　5.9　表面的不同，Schottky勢壘厚度W=［2εεOVB/eNd］
　5.10　鐵電學，壓電學和焦熱電學：納米技術發展的最新應用
　參考文獻
第6章　自然界和工業中的自組裝納米結構
第7章　基於物理學的納米製造和納米技術的實驗方法
第8章　基於磁、電子、核自旋以及超導性的量子技術
第9章　硅納米電子學與超越
第10章　展望未來
習題
簡寫術語表
一些有用的常數
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