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內容簡介

　　分子（納米）器件包括分子（納米）尺度的器件和分子（納米）材料在器件中的應用[也稱分子（納米）材料器件]兩大類彆。有機分子（納米）材料是其主要材料基礎。具有光、電、磁功能的分子（納米）材料及其器件的研究是材料領域的重要前沿課題。
　　《有機納米與分子器件（下捲）》分兩捲，共17章，較全麵地介紹瞭目前有機納米與分子器件前沿領域的重要研究結果。主要包括分子材料、納米材料的設計、閤成、器件的物理基礎和載流子傳輸理論，分子尺度器件，以及有機發光二極管、有機太陽能電池、有機場效應晶體管、生物傳感器等分子（納米）材料器件。並且對該領域未來的發展進行瞭展望。

作者簡介

　　劉雲圻，1975年畢業於南京大學化學係，1991年獲日本東京工業大學博士學位。現為中國科學院化學研究所研究員。先後被清華大學、武漢大學聘為兼職教授。長期從事分子材料的設計、閤成，包括共軛小分子／高分子，碳納米管和石墨烯等；及相關光電子器件的製備和性能研究，包括發光二極管，場效應晶體管和分子尺度器件等。發錶論文400餘篇。1994年獲中國科學院自然科學奬二等奬，四次獲中國科學院優秀研究生導師奬／優秀研究生指導教師奬／優秀教師榮譽稱號，2004年被評為國傢重點基礎研究發展計劃（973計劃）先進個人，2007年獲國傢自然科學奬二等奬。

目錄

目錄
《納米科學與技術》叢書序
序
前言
上捲
第1章 有機功能分子（π共輒分子）的設計和閤成 1
1.1 稠環芳是 1
1.1.1 一維綫型多並苯類化閤物 1
1.1.2 納米石墨烯分子 4
1.1.3 麯麵稠環芳烴分子 17
1.2 含有雜原子的共輒體係 25
1.2.1 含有硫族元素的共輒體係 26
1.2.2 含有氮族元素的共輒體係 40
1.3 電子給體受體功能分子 45
1.4 小結 45
參考文獻 45
第2章 有機共軛材料中的載流子傳輸理論 57
2.1 引言 57
2.1.1 有機半導體中的電荷傳輸理論簡介 57
2.1.2 影響遷移率的因素 60
2.2 局域跳躍機製下理論預測載流子遷移率 62
2.2.1 電荷轉移速率理論：從經典到量子 63
2.2.2 電荷擴散模擬 64
2.2.3 電荷傳輸參數的計算 65
2.2.4 基於經典速率公式和近似擴散係數的研究 69
2.2.5 分子尺度以及晶體結構對遷移率的影響 73
2.2.6 高遷移率的分子設計思路 76
2.2.7 量子核隧穿效應以及超越微擾論 77
2.3 小極化子機製：基於Holstein-Peierls 模型的第一性描述 80
2.3.1 茶單晶的Holstein-Peierls 模型 81
2.3.2 分子內及分子間振動的地位 82
2.3.3 溫度和壓強效應 82
2.4 總結與展望 84
參考文獻 85
第3章 有機納米和分子器件物理與研究方法 90
3.1 引言 90
3.2 載流子 91
3.3 有機納米和分於器件中的兩種物理現象 93
3.3.1 庫侖阻塞與庫侖颱階 93
3.3.2 近藤效應 95
3.4 分子器件的研究方法 97
3.4.1 1B膜技術 97
3.4.2 掃描隧道顯微鏡技術 98
3.4.3 納米間隙電極 101
3.4.4 其他方法 104
3.5 總結與展望 106
參考文獻 106
第4章 碳納米曹 109
4.1 碳納米管簡介 109
4.2 碳納米管的結構與性質 111
4.2.1 碳納米管的幾何結構 111
4.2.2 單壁碳納米管的布裏淵區 114
4.2.3 碳納米管的性質 116
4.3 碳納米管的製備 118
4.3.1 單璧碳納米管的製備 119
4.3.2 陣列多壁碳納米管製備 122
4.4 碳納米管的化學 124
4.4.1 碳納米管的共價化學 124
4.4.2 碳納米管的非共價化學 131
4.4.3 碳納米管的管內填充 135
4.4.4 碳納米管的化學組裝與自組裝 137
4.5 碳納米管的應用 142
4.5.1 碳納米管場效應晶體管(CNTFET) 142
4.5.2 碳納米管傳感器 146
4.5.3 碳納米管在鈕離子電池中的應用 149
4.5.4 碳納米管在生物醫學中的應用 152
4.6 存在問題與發展趨勢 156
參考文獻 158
第5章 石墨烯 172
5.1 簡介 172
5.1.1 石墨烯的結構與物理性質 172
5.1.2 石墨烯的化學性質 175
5.1.3 石墨烯的製備 179
5.2 影響石墨烯場效應晶體管性能的因素 181
5.2.1 襯底 184
5.2.2 石墨烯與金屬電極的接觸 187
5.2.3 晶界對石墨烯性質的影響 194
5.2.4 大麵積單晶石墨烯的製備 207
5.2.5 石墨烯的轉移 227
5.3 石墨烯電學性能的調控 229
5.3.1 石墨烯的p 型摻雜 230
5.3.2 石墨烯的n 型摻雜 232
5.3.3 石墨烯的帶隙調控 235
5.4 總結與展望 236
參考文獻 237
第6章 有機單分子器件 262
6.1 引言 262
6.2 基於金屬電極的單分子器件 263
6.2.1 金屬電極對的製備方法 263
6.2.2 雙電極單分子器件 267
6.2.3 三電極單分子器件 271
6.2.4 復閤器件 274
6.3 碳基電極的單分子器件 277
6.3.1 碳納米管電極對製備法 277
6.3.2 新一代的碳基單分子晶體管 279
6.3.3 單分子層晶體管 285
6.3.4 第二代石墨烯基的單分子器件 288
6.4 單分子邏輯器件 289
6.4.1 分子開關 290
6.4.2 單分子處理器 295
6.4.3 單分子環振蕩椿 297
6.5 挑戰和機遇 299
參考文獻 300
第7章 有機光電高密度信息存儲材料和器件 313
7.1 引言 313
7.2 高密度電信息存儲 314
7.2.1 高密度電信息存儲材料研究進展 314
7.2.2 高密度電信息存儲技術研究進展 324
7.3 高密度光信息存儲 327
7.3.1 高密度光信息存儲材料 327
7.3.2 高密度光存儲技術 337
7.4 多功能存儲 342
7.4.1 多位信息存儲 342
7.4.2 多模式存儲 346
7.5 光電高密度信息存儲發展展望 352
參考文獻 353
第8章 有機發光二極管 362
8.1 引言 362
8.2 有機發光二極管的基礎知識 363
8.2.1 有機發光二極管的發展曆程 363
8.2.2 有機發光二極管的結構 364
8.2.3 有機發光二極管的應用簡介 367
8.2.4 有機發光二極管的製備 369
8.2.5 有機發光三極管的基礎物理 371
8.2.6 有機發光二極管的性能指標 374
8.3 有機發光二極管在材料和器件研究方麵的新進展 376
8.3.1 紅光材料 376
8.3.2 綠光材料 387
8.3.3 藍光材料 390
8.3.4 白光材料 397
8.3.5 紫外光和紅外光材料 401
8.3.6 熱活化延遲熒光材料 402
8.3.7 載流子傳輸、阻擋材料 406
8.3.8 熒光和磷光主體材料 413
8.3.9 白光器件 417
8.3.10 改善載流子的注入 418
8.3.11 改善載流子的傳輸 419
8.3.12 增加齣射光的外耦閤效率 420
8.3.13 有機發光二極管的顔色調節 422
8.3.14 改善有機發光二極管的對比皮 424
8.3.15 提高有機發光二極管的壽命 424
8.4 總結與展望 425
參考文獻 427
第9章 有機太陽能電池 446
9.1 引言 446
9.2 聚閤物太陽能電池 447
9.2.1 基本原理 447
9.2.2 性能參數 447
9.2.3 分類 449
9.2.4 有機光伏材料 452
9.3 染料敏化納晶太陽能電池 457
9.3.1 染料敏化電池研究起源 457
9.3.2 電池結構與工作原理 458
9.3.3 提高電池光電流 460
9.3.4 提高電池光電壓 463
9.3.5 提高電池填充因子 465
9.3.6 提高電池穩定性 467
9.3.7 其他類型太陽能電池 473
參考文獻 474
索引 481
彩圖
下捲
第10章 有機場效應晶體管 487
10.1 有機場效應晶體管簡介 487
10.2 OFETs基本原理 487
10.2.1 OFETs的結構 487
10.2.2 OFETs工作原理 488
10.2.3 OFETs的分類 490
10.2.4 OFETs的性能 491
10.2.5 有機半導體材料 494
10.2.6 OFETs的介電層 505
10.2.7 OFETs的電極材料 513
10.2.8 OFETs的製備技術 515
10.2.9 影響OFETs性能的因素 519
10.2.10 OFETs的應用 523
10.3 總結與展望 528
參考文獻 530
第11章 有機微/納場效應晶體管 541
11.1 有機半導體微/納結構的製備 541
11.1.1 氣相法 541
11.1.2 液相法 545
11.1.3 其他方法 556
11.2 有機微/納場效應晶體管的結構 560
11.3 有機微/納場效應晶體管的製備 562
11.3.1 有機微/納結構的轉移 562
11.3.2 有機半導體微/納晶體場效應晶體管電極製備 566
11.4 有機微/納場效應晶體管的性能 572
11.5 有機微/納場效應晶體管的應用 577
11.6 總結與展望 580
參考文獻 580
第12章 有機光導體及應用 586
12.1 背景介紹 586
12.1.1 靜電照相技術的曆史 586
12.1.2 靜電照相過程簡介 587
12.1.3 靜電照相的原理 587
12.2 有機光導體 589
12.3 有機光導材料 590
12.3.1 酞菁顔料 592
12.3.2 偶氮顔料 595
12.3.3 方酸類顔料 596
12.3.4 苝係顔料 596
12.3.5 電荷轉移復閤物 597
12.4 有機光導材料的光導機理 597
12.4.1 光生機理的定義和模型 597
12.4.2 光誘導電子轉移反應 598
12.5 納米有機光導材料 599
12.6 機會與前景 600
參考文獻 601
第13章 分子磁性材料與器件 605
13.1 物質磁性的基本知識 606
13.1.1 物質的磁性 606
13.1.2 居裏-外斯定律 607
13.1.3 磁體 609
13.2 三維磁體 611
13.2.1 分子基三維磁體的發現 611
13.2.2 氨基橋聯分子基磁體 614
13.2.3 疊氮根橋聯的分子基磁體 617
13.2.4 含有其他橋聯配體的三維磁體 617
13.3 高低自鏇轉換分子材料 619
13.3.1 熱緻自鏇轉換化閤物 620
13.3.2 光緻自鏇轉換化閤物 623
13.4 單分子磁體和單鏈磁體 628
13.4.1 單分子磁體 629
13.4.2 單鏈磁體 640
13.5 手性分子磁體 647
13.5.1 具有於性結構的氧氮自由基橋聯分子磁體 648
13.5.2 具有手性結構的疊氮橋聯分子磁體 648
13.5.3 具有手性結構的氟基橋聯分子磁體 650
13.5.4 具有於性結構的羧酸橋聯分子磁體 653
參考文獻 653
第14章 有機非綫性光學材料 662
14.1 非綫性光學簡介 662
14.2 有機二階非綫性光學發色團 663
14.2.1 有機二階非綫性光學發色團發展曆史及相關理論 664
14.2.2 兼具大的

前言/序言

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