纳米科技的提出 ▣ l974年，东京理科大学教授谷口纪男(Norio Taniguchi)率先提出纳米技术 (nanotechnology）一词，用来描述原子或分子级别的精密机械加工。 纳米颗粒的第一个里程碑：STM的发明 l981年，BM公司苏黎士实验室的Gerd Karl Binnig和Heinrich Rohrer2发明了 扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope,STM),使人类首次直接观察 到原子，为测量与操控原子、分子等技术奠定了基础，两人因此与电子显微镜的发 明者鲁斯卡（E.A.F.Ruska)分享了1986年诺贝尔物理奖。 50 jm 小应 12
纳米材料基础与应用 12 纳米科技的提出 1974年，东京理科大学教授谷口纪男（Norio Taniguchi）率先提出纳米技术 （nanotechnology）一词，用来描述原子或分子级别的精密机械加工。 纳米颗粒的第一个里程碑：STM 的发明 1981年，IBM公司苏黎士实验室的Gerd Karl Binnig和Heinrich Rohrer发明了 扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，STM），使人类首次直接观察 到原子，为测量与操控原子、分子等技术奠定了基础，两人因此与电子显微镜的发 明者鲁斯卡（E. A. F. Ruska）分享了1986年诺贝尔物理奖
在1985年，宾尼和 。)教授合作推出了 原子力显微镜(At STM AFM 显微镜份：分护领域的主流设备之一 ▣1985年，英国Ha aley和Robert Floyd Curl合作，发现 由60个碳原子构成 的足球状富勒烯 ball),三人因此荣 获1996年诺贝尔4 到橄榄球状的C70, 后来又相继发现 分子，在自然科学界 引起了强烈的反响。 米小用 13
纳米材料基础与应用 13 ◼ 在1985年, 宾尼和罗雷尔还与斯坦福大学的奎特（C. F. Quate）教授合作推出了 原子力显微镜(Atomic Force Microscopy ，AFM) 。 1985年，英国Harold Walter Kroto与美国Richard Errett Smalley和Robert Floyd Curl合作，发现了金刚石和石墨之外的第三种稳定碳单质——由60个碳原子构成 的足球状富勒烯（fullerene）分子C60”（footballene，bucky-ball），三人因此荣 获1996年诺贝尔化学奖。在得到足球状C60的同时，还可以得到橄榄球状的C70， 后来又相继发现了Ｃ76、Ｃ84、Ｃ90、Ｃ94等多种有限纯碳分子，在自然科学界 引起了强烈的反响。 STM AFM SPM扫描探针显微镜：微区分析领域的主流设备之一
ENGINESo CREATION THE COMING ERA OF NANOTECHNOLOGY 国人K.Eric Drexler受费曼演讲的启发，对纳米科技的 v rnln ?还入的运密与写的尼由苦次z体阎术乙体火过 希捷4TB硬盘 反 希捷1GB硬盘 22ym 甜 兹 688 t.com.cn 身号/，w心自的不件仪正工处 王。 水 14
纳米材料基础与应用 14 1986年，美国人K. Eric Drexler受费曼演讲的启发，对纳米科技的 概念进行了深入的探究与广泛的引伸，首次系统地阐述了纳米科 技的重大意义与美好的前景，出版了第一部有关纳米科技的书籍 《 Engines of Creation ：The Coming Era of Nanotechnology 》。 1988年，法国科学家Albert Fert和德国科学家Peter Grünberg分别 独立发现了纳米结构多层膜的巨磁电阻效应，2人因此分享了2007 年诺贝尔物理奖。 1990年7月，在美国巴尔的摩举办了第一届国际纳米科技会议，同 年英国物理学会开始出版发行第一种专门的纳米科技类杂志—— 《Nanotechnology》。 从此，纳米科技引起了全球学术界与产业界的广泛兴趣与高度重 视，形成了全球性的纳米科技研究热潮，标志着纳米科技正式诞 生
1.1.2世界各国的 1990年，美国BM公司的科学 STM移动35个氙原子拼成了 验室推出了一个只有跳蚤大) ▣1993年，BM公司用STM操纵铁原子，用48个铁原子在铜表面 册栏的半 一样逃不 原 和他的原 手玉 15
纳米材料基础与应用 15 1.1.2 世界各国的发展情况 1990年，美国IBM公司的科学家首次实现了对原子的操纵，用 STM移动35个氙原子拼成了“IBM”三个字母；而美国贝尔实 验室推出了一个只有跳蚤大小但“五脏俱全”的纳米机器人。 1993年，IBM公司用STM操纵铁原子，用48个铁原子在铜表面 组装成了一座“铁原子栅栏”，栅栏的半径仅7nm左右，铜表 面的电子就像关在栅栏里的羊群一样逃不出去，形成电子驻波。 101个铁原子拼出汉字“原子” 拍了一部原子级的电影《小男孩和他的原子（A boy and his atom）》
口1994年，美国开始着手研制“麻雀卫星”、“蚊子导弹”、“苍蝇 飞机”以及“蚂蚁士兵”等，纳米技术在国防领域逐渐显现威力。 ▣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 术可望在20年后研制成功速度和存贮容量比现在提高成干上万倍的 量子计算机。 口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；此后不久，德国科学家研制出能称量单个原子重量的秤 打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。 纳米础小用 16
1994年，美国开始着手研制“麻雀卫星”、“蚊子导弹”、“苍蝇 飞机”以及“蚂蚁士兵”等，纳米技术在国防领域逐渐显现威力。 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 术可望在20年后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；此后不久，德国科学家研制出能称量单个原子重量的秤， 打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。 纳米材料基础与应用 16