工作器件或機器從1mm縮小到1nm,尺度跨越6個數(shù)量級,在這一尺度范圍的大部分,比如前5個數(shù)量級到10nm,經(jīng)典牛頓力學還可以描述物質(zhì)行為的變化,這一經(jīng)典尺度范圍如此之大,使得一些重要物理特性(如共振頻率)的變化量如此之大...[繼續(xù)閱讀]

    盡管我們把1mm～10nm的尺度范圍描繪成經(jīng)典尺度,但一些與尺寸相關(guān)的異常現(xiàn)象也是很明顯的,納米技術(shù)學家必須意識到凝聚態(tài)物質(zhì)的許多體特性需要納米物理的概念才能很好地解釋,這似乎很顯然,因為原子本身在結(jié)構(gòu)和行為上就完...[繼續(xù)閱讀]

    計算機芯片是20世紀技術(shù)領(lǐng)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擴展了計算的速度,計算機和電子郵件幾乎遍布現(xiàn)代社會的每一個角落。計算機技術(shù)最具革命性的結(jié)果是電子郵件的全球化和信息靈通、投資最低、...[繼續(xù)閱讀]

    隧穿效應是量子力學的基本效應,不同于一個乒乓球,一個小電子可能穿過勢壘。日本物理學家江崎玲于奈(Esaki)率先研究量子力學隧穿半導體電子,并設計了隧道二極管,又稱江崎二極管,并因此于1973年獲諾貝爾物理學獎。他發(fā)現(xiàn)當增加...[繼續(xù)閱讀]

    CdSe量子點及類似的半導體量子點是通過仔細控制溶液沉淀使得點的尺寸為4～5nm,人們發(fā)現(xiàn)這些量子點會發(fā)出很強的熒光,熒光的頻率(顏色)在紫外區(qū),并對點的尺度非常敏感[3]。這些點中有足夠多的原子使得固體物理學中的概念仍然...[繼續(xù)閱讀]

    [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...[繼續(xù)閱讀]

    機械共振的頻率決定于系統(tǒng)的尺寸,對于單擺來說,ω=,其中l(wèi)為單擺的長度,g為重力加速度。如果一個鐘擺的周期T=為1s,其擺長為1m數(shù)量級,那么1μm的擺長周期為1ms數(shù)量級,即1μm長的鐘擺將產(chǎn)生1000Hz的音調(diào)。這兩種鐘都可以...[繼續(xù)閱讀]

    人們預想在納米技術(shù)中黏滯力和摩擦力基本為零[1],這些運動的部件,如高對稱的軸承和齒輪,由金剛石結(jié)構(gòu)的共價鍵構(gòu)成,當然這些只是計算機模型,還沒有這樣的結(jié)構(gòu)被制造出來。這些想象出來的納米尺度的輪子和軸在真空中由引力和...[繼續(xù)閱讀]

    [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...[繼續(xù)閱讀]

    物質(zhì)的粒子性是所有物質(zhì)任意縮小的基本極限,小于一個原子尺寸的,即小于0.1nm的晶體管是不可能存在的。眾所周知,化學物質(zhì)是由原子構(gòu)成,然而在實踐中,工程說明書中有很多種組裝小東西的極限。當前,幾乎沒有任何系統(tǒng)化的方法...[繼續(xù)閱讀]