自卷曲纳米管生长机理及性质研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景：

微电子机械系统(mems)是20世纪80年代末在美f国、日本等发达国家兴起的一种综合性的高新科学技术，其指将微机械和信号处理电路集成在一起的可以完成某种特定功能的系统。纳机电系统(nems)是20世纪90年代末、21世纪初基于mems技术提出的一个新概念，其特征尺寸在亚纳米到数百纳米，以纳米尺度结构所产生的新效应为特征[1]，是mems在纳米尺度上的再现。由于mems、nems巨大的应用前景，自问世以来就受到各国政府和学者的普遍关注，是当前科技界的热门研究领域之一。

目的：

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

纳米管以其材料自身优异的光学和电学特性，以及独特的三维结构引起了广大科研人员的研究兴趣，它们在实际中有诸多应用。在各种纳米管制备方法中，可控制最好的方法是结合自上而下和自下而上手段的所谓自卷曲法。该技术利用光刻工艺设计应变薄膜的形状和位置，形成纳米管和纳米螺旋的直径与薄膜厚度成正比，与半导体晶格失配成反比。当薄膜只包含两个原子层时，纳米管内经可以小到2nm。该方法可以用来生长包括金属、介电、磁以及半导体材料在内的复杂多层异质纳米环，纳米管和纳米螺旋。本论课题借助于有拉伸和剪切形变的cosserat曲线理论，建立了一套模型来讨论自卷曲纳米管的形成机制。该工作有利于将自卷曲纳米管应用于介观/量子电路。

3. 研究的方法与步骤

由于研究的是纳米螺旋材料的卷曲机制，因此先了解纳米材料的基本组成单元，分类，应用以及优越性能，目前研究状况，制备纳米材料的各种方法。通过阅读翻译参考文献．了解微纳螺旋制备研究概况，即掌握:（1）自卷曲纳米管原理

（2）自卷曲纳米管制备方法

（3）自卷曲纳米管几何形貌

（4）自卷曲纳米管生长机理

4. 参考文献

[1]杨剑,滕凤恩.纳米材料综述[j].材料导报,1997,02:6-10.

[2]张万忠,李万雄.纳米材料研究综述[j].湖北农学院学报,2003,05:397-400.

[3]覃善华,欧阳义芳,钟夏平,吴伟明.纳米电子陶瓷材料综述[j].广西大学学报(自然科学版),2002,02:148-151.

5. 计划与进度安排

1．2022.11.18～2022.2.21学生网上选题，视学生选题情况作适当调整。选题结束后指导老师向学生下达任务，学生根据要求收集资料；

2．2022.2.22～2022.3.13毕业论文工作动员，组织指导老师和青年教师进行交流、培训，并写出开题报告，提交外文翻译材料；

3．2022.3.14～2022.4.15学生根据调研资料和指导老师要求进行论文框架搭建，并按开题报告撰写论文；