纳米材料概论考核大纲.docx

纳米材料概态课程考核大纲一适应对象修读完本课程规定内容的物理学（应用物理）专业的本科学生；提出并获准免修本课程、申请进行课程水平考核的物理学专业的本科学生；提出并获准辅修第二专业、申请进行课程水平考核的非物理学专业的本科学生。二、考核目的考核学生对纳米材料概论的基本概念、原理、知识和分析方法的掌握情况及知识的 综合运用能力并能根据现有知识通过文献的查询了解纳米材料前沿的开展状况。三、考核形式与方法考核采用的形式是：考查。通过学生的课堂表现、出勤及课程论文等几个方面的评价对学生的成绩进行评定。四'课程考核成绩构成考核方式：平时表现（出勤、作业、课堂表现等）和课程论文相结合。期评成绩（100%）二考勤（占10%） +平时作业及课堂表现（占20%） +课程论文（占70%）。五、考核内容与要求第一章绪论考核内容：1、纳米科技的基本内涵和研究意义2、纳米材料的研究历史、研究范畴及其纳米化的机遇与挑战考核要求：1、了解纳米科技的起源、分类、历史及与其他学科的联系。2、掌握纳米材料的研究对象和研究内容，熟悉纳米材料的主要分类。3、理解纳米结构、纳米组装体系的基本概念。第二章纳米材料的基本效应考核内容：1、纳米尺度下的各种效应如：小尺寸效应、外表效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、 库仑堵塞与量子隧穿效应、介电限域效应及量子限域效应等。考核要求：1、理解有关德布罗意波长、超导态的相干长度和超顺磁性等物理学概念。2、掌握纳米材料的八个基本效应及其适用对象。3、理解纳米材料的特性与其纳米尺度之间的对应关系，并领会其作用本质。4、学会运用纳米效应的基本原理分析和解析纳米材料的新奇现象与特殊性质。第三章零维纳米结构单元考核内容：1、一些常见的零维纳米结构单元：原子团簇、人造原子及纳米粒子等。考核要求：1、理解零维纳米材料的基本概念及基本纳米效应的特点。2、了解单个原子、原子团簇、人造原子和纳米粒子的尺度范围。第四章一维纳米结构单元考核内容：1、碳纳米管2、纳米线3、同轴纳米电缆4、纳米带5、纳米环考核要求：1、了解一维纳米结构单元及其主要类型。2、重点了解碳纳米管的主要制备方法及其特点，理解碳纳米管的生长机理及其研究意义以 及熟悉碳纳米管的结构类型，理解不同结构类型的碳纳米管的生长机理及其研究意义。3、了解纳米带与碳纳米管的性能差异。第五章二维纳米结构一纳米薄膜考核内容：1、纳米薄膜的分类2、纳米薄膜的制备方法3、纳米薄膜的性能4、纳米薄膜的应用考核要求：1、知道纳米薄膜及其分类方法以及它的制备方法的分类。2、了解几种制膜方法的原理、基本过程及特点。3、了解分子组装膜技术，熟悉分子组装膜技术的基本类型以及纳米薄膜的基本性能和主要 应用。第六章三维纳米结构考核内容：1、纳米复合材料的分类2、纳米复合材料的性能3、陶瓷基纳米复合材料考核要求：1、了解三维纳米结构及其研究范畴。2、了解纳米玻璃、纳米陶瓷及其制备方法、过程和应用。3、了解纳米金属及其分类方法和晶化技术，理解其基本效应，熟知其主要应用。第七章纳米复合材料考核内容：1、纳米复合材料的分类2、纳米复合材料的设计3、陶瓷基纳米复合材料4、金属基纳米复合材料5、聚合物基纳米复合材料考核要求：1、掌握纳米复合材料的定义和分类方法，熟悉纳米复合材料的功能设计、合成设计和稳定 性设计原理。2、了解无机/有机纳米杂化材料及其定义与区别。3、了解陶瓷基、金属基纳米复合材料的概念及其制备方法。4、了解纳米插层复合原理以及层状硅酸盐黏土的外表修饰改性方法。5、理解聚合物基纳米复合材料的性能特点，掌握聚合物纳米复合材料的力学性能及聚合物 基纳米复合材料的含义和其分类与主要制备方法。第八章纳米组装体系考核内容：1、人工组装2、纳米加工3、分子自组装4、分子器件5、分子机器考核要求：1、了解纳米组装、人工组装和自组装，熟悉什么是单原子操纵及分子操纵，并进一步了解 纳米器件与微电子器件的区别。2、掌握AFM和STM显微电子器件的工作原理。3、了解分子识别、分子自组装、超分子，以及分子机器。4、了解分子识别的形式和分子自组装的方式。第九章纳米测量与表征考核内容：1、纳米测量技术2、纳米材料表征3、纳米测量技术的展望考核要求：1、了解纳米测量技术的分类和研究内容。熟悉常见的电子显微测量技术，了解TEM、SEM 和SPM的纳米表征对象。了解和掌握STM、AFM和NSOM的基本工作原理及之间的联系与区别。2、了解三种常见的衍射测量技术及其测量内容和对象。了解常见的谱学测量技术及纳米材 料表征的意义，掌握纳米材料结构和性能的主要表征特征。3、了解纳米材料粒度分析、形貌分析和相结构分析方法及常用的外表和界面分析方法和测 量对象。