工作器件或机器从1mm缩小到1nm,尺度跨越6个数量级,在这一尺度范围的大部分,比如前5个数量级到10nm,经典牛顿力学还可以描述物质行为的变化,这一经典尺度范围如此之大,使得一些重要物理特性(如共振频率)的变化量如此之大...[继续阅读]

    尽管我们把1mm～10nm的尺度范围描绘成经典尺度,但一些与尺寸相关的异常现象也是很明显的,纳米技术学家必须意识到凝聚态物质的许多体特性需要纳米物理的概念才能很好地解释,这似乎很显然,因为原子本身在结构和行为上就完...[继续阅读]

    计算机芯片是20世纪技术领域最杰出的成就之一,它以很小的尺寸和很低的成本大大地扩展了计算的速度,计算机和电子邮件几乎遍布现代社会的每一个角落。计算机技术最具革命性的结果是电子邮件的全球化和信息灵通、投资最低、...[继续阅读]

    隧穿效应是量子力学的基本效应,不同于一个乒乓球,一个小电子可能穿过势垒。日本物理学家江崎玲于奈(Esaki)率先研究量子力学隧穿半导体电子,并设计了隧道二极管,又称江崎二极管,并因此于1973年获诺贝尔物理学奖。他发现当增加...[继续阅读]

    CdSe量子点及类似的半导体量子点是通过仔细控制溶液沉淀使得点的尺寸为4～5nm,人们发现这些量子点会发出很强的荧光,荧光的频率(颜色)在紫外区,并对点的尺度非常敏感[3]。这些点中有足够多的原子使得固体物理学中的概念仍然...[继续阅读]

    [1]WARRENCW,SHUMIGN.Quantumdotbioconjugatesforultrasensitivenonisotopic[J].Science,1998,281:2016-2018.[2]LUNDSTROMM.Mooreslawforever?[J].Science,2003,299:210-211.[3]MEKISI,TALAPINDV,KORNOWSKIA,etal.One-potsynthesisofhighlyluminescentCdSe/CdScore-shellna...[继续阅读]

    机械共振的频率决定于系统的尺寸,对于单摆来说,ω=,其中l为单摆的长度,g为重力加速度。如果一个钟摆的周期T=为1s,其摆长为1m数量级,那么1μm的摆长周期为1ms数量级,即1μm长的钟摆将产生1000Hz的音调。这两种钟都可以...[继续阅读]

    人们预想在纳米技术中黏滞力和摩擦力基本为零[1],这些运动的部件,如高对称的轴承和齿轮,由金刚石结构的共价键构成,当然这些只是计算机模型,还没有这样的结构被制造出来。这些想象出来的纳米尺度的轮子和轴在真空中由引力和...[继续阅读]

    [1]CARRDW,EVOYS,SEKARICL,etal.Measurementofmechanicalresonanceandlossesinnanometerscalesiliconwire[J].Appl.Phy.Lett.,1999,75∶920-922.[2]CUMMINGSJ,ZETTLA.Low-frictionnanoscalelinearbearingrealizedfrommultiwallcarbonnanotubes[J].Science,2000,289∶602-604.[3...[继续阅读]

    物质的粒子性是所有物质任意缩小的基本极限,小于一个原子尺寸的,即小于0.1nm的晶体管是不可能存在的。众所周知,化学物质是由原子构成,然而在实践中,工程说明书中有很多种组装小东西的极限。当前,几乎没有任何系统化的方法...[继续阅读]