3。4  一维 TiS3  能带 16

3。4。1  a-TiS3  纳米带 16

3。4。2  b-TiS3 -1 纳米带 16

3。4。3  b-TiS3 -2 纳米带 17

3。4。4  b-TiS3 -3 纳米带 18

结论… 20 

致谢… 21 

第 II 页本科毕业设计 

参考文献… 22

1  绪论

1981 年格尔德·宾宁和海因里希·罗雷尔发明了扫描隧道显微镜，把科学研究代入了纳

米尺度，纳米技术由此兴起。在纳米技术发展到 2004 年，石墨烯的成功剥离使得越来越多的 科学研究者投入到二维材料的研究中，其中：氮化硼、硅烯、单锗、硫化镓和磷烯是研究比 较热门的二维材料。

1。1 纳米材料

1。1。1  纳米材料的定义

纳米材料是指材料粒子尺度处于纳米范围，即在三维空间中，至少其中一维的尺度在纳 米尺度内的粒子构成的材料都称为纳米材料。所谓的纳米尺度是指长度于 1-100nm 之间。其 中纳米粒子所占比例应该在 50%以上。论文网

根据维度分类，组成纳米材料的粒子分为四类：[2] 1）零维纳米材料：指在空间三维尺寸均在纳米尺度内。如纳米尺度颗粒、原子簇等。

2）一维纳米材料：指在空间有两维处于纳米尺度,如纳米丝、纳米棒、纳米管等。

3）二维纳米材料：指在三维空间中有一维处于纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格等。

4）三维纳米材料：指由纳米粒子组成的材料，如金属纳米材料、半导体纳米材料、纳米 陶瓷材料、有机-无机纳米复合材料及纳米介孔固体与介孔复合体材料等。

1。1。2  纳米材料的特性

纳米材料由于尺度达到量子级别，其物理性质和普通材料有很大不同，表现出的性质无 法用传统理论解释[3]，如熔点、磁学性能、电学性能、光学性能、力学性能和化学活性的巨 大差别。其原因主要体现在纳米效应：表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧 道效应。

1）表面效应：是由于纳米材料的比表面积大，即相同体积拥有更大的表面积，这就导致 了材料表面的原子更多。而表面原子的增多导致了原子的不稳定从而使材料表现出不一样的 特性。

2）小尺寸效应：是由于粒子尺寸一旦小到和光的波长或其他物理特征尺寸相当，如德布 罗意波长或投射深度，粒子会在光、电、磁等各种物理性质上出现新的特性。

3）量子尺寸效应：组成材料的粒子大小越小，其材料能级之间的间距越大。当粒子尺度 小到纳米尺度时，材料的能级间距开始大于热能、光子能量、静电能以及磁能等的平均能级间距时，材料的磁、光、电、声、热、以及超导电灯特性与普通材料出现显著不同。[2] 4）宏观量子隧道效应：是指粒子在量子微观世界里不受任何约束，能穿过任何壁垒。如电子能忽略任何壁垒而在材料中游离，这就是材料有了超高电导率。

1。1。3 纳米材料的发展

1959 年，诺贝尔奖获得者费曼（RichardFeynman）预言：“如果我们对物体微小规模上 的排列加以某种控制的话，我们就能使物体得到大量的异乎寻常的特性，就会看到材料的性 能产生丰富的变化。”虽然当时还没有“纳米材料”的概念，但费曼提到的材料便是之后我们 熟知的纳米材料。