论文总字数：12807字
目 录
1. 纳米技术 1
1.1 引言 1
1.2 纳米技术 1
1.2.1 纳米技术的概念 1
1.2.2 纳米技术的应用及优点 1
1.3 纳米材料 1
1.3.1 纳米材料的概念 1
1.3.2 纳米材料的几种结构体系 2
1.3.3 纳米材料的特殊性能及应用 2
2. 纳米材料的制备和表征 3
2.1 纳米材料的制备与合成过程 3
2.2 纳米材料的制备方法及特点 4
2.2.1 纳米材料的制备方法 4
2.2.2 固相反应法 4
2.3 纳米磁性材料的结构表征 5
2.3.1 X射线衍射XRD 5
2.3.2 XRD工作原理 5
2.3.3 XRD应用现状 6
2.4 纳米材料的特性测量 6
2.4.1 MR表征简介 6
2.4.2 四端法测磁电阻原理 7
2.5 选题的目的及意义 7
3. 实验 8
3.1 实验目的 8
3.2 实验试剂及仪器 8
3.3 实验步骤 8
3.4 实验数据记录 10
3.5 结构表征和磁电阻测量 11
3.5.1 XRD结构表征 11
3.5.2 磁电阻分析 12
4. 小结 15
参考文献 15
致 谢 17
热处理工艺对钙钛矿材料性能影响研究
王佳茹
,China
Abstract: This paper briefly introduces the background knowledge of nanotechnology and nanomaterials, and the advantages and diaadvantages of several preparation methods of nanomaterials are compared and introduced.The basic principle of the solid reaction process is introduced emphatically. Then introduced the preparation process and the two kind of characterization techniques. Experiments using solid reaction process at different calcination temperatures preparing nano-perovskite,nanometer nano-perovskite with XRD characterization of particle size of morphology of the nanocrystals.Experiment the physical property are measured with MR.
Key words: nano;nanometer La0.8Ga0.2MnO3 powder;solid reaction process;XRD characterization; magneto-resistor; calcination temperature
1纳米技术
1.1引言
纳米（记为nm）是一种长度的计量单位，和厘米、分米、米等都是同种类型，原称毫微米，即10亿分之一米，或者100万分之一毫米。
1.2纳米技术
1.2.1纳米技术的概念
纳米技术是一种研究那些直径大小处于0.1到100纳米之间的微粒结构的应用科学，其目的是研究由单个原子或分子来组成物质或设备的设计方法、组成结构以及这些物质和设备产生的新的性质和应用场景。纳米技术综合了多种现代科学与现代技术，是多门学科交叉融合的产物，其直接受益于这一系列先进的技术，同时也会带动其他科学技术的产生和发展。
1.2.2纳米技术的应用及优点
纳米技术由于其微观结构的特殊性，给材料带来各种意想不到的新特性，使得纳米体材料在拥有更加轻盈的重量和体积的同时，获得更好的性能、更高的光电磁热性能以及更强的力学性能，这种特性是得其应用场景大大增加，应用前景也非常美好。
目前纳米技术的应用已经渗透到各行各业，主要包括以下几方面：
（1）设备材料制造：生产各种电子元器件、航空航天专用材料以及经过特定手段生产的自然界中不存在的新型材料；
（2）精细测量与加工：通过对微观微粒的状态操作，实现纳米级的精细测量和精细加工；
（3）医疗领域：包括医用健康器材的制造，纳米级医药的生产以及精准医疗器械的使用等；
（4）生物领域：分子细胞、微型机器人的研究，人体器官工作机理的探索等应用；
（5）其他的诸如能源与环境、农业生产与农产品、工业催化等方面也用到了纳米技术。
1.3纳米材料
1.3.1纳米材料的概念
微粒尺寸达到纳米级的材料才被称为纳米材料，对于纳米级的界定，可以从两方面来描述，一种是材料微观结构的三维尺寸中至少有一个纬度达到纳米级别，另一种是在某种约定界限内的所有微观颗粒都是由基本结构单元组成。满足二者其一的组织材料都被叫做纳米材料。
正常来讲，区分纳米材料和其他材料的方法（也是纳米材料本身的特点）有两种：第一，检测实验材料的粒子尺寸是否为纳米量级，一般为1-100纳米之间，第二检验材料在某些特定情况下是否有不同于一般材料的特殊性质（物理化学）[2]。
人们在对于到底什么是纳米材料这一问题上意见颇多，标准的定义直到2011年的10月16日才确定下来，欧盟委员会对此的解释为：纳米材料有天然或人工两种，分为粉状或者团块状两种状态，由一个或者多个尺寸处于1nm到100nm的基本颗粒聚结而成，这种颗粒占总颗粒数量一半以上。纳米材料因为它的独特的内部微结构，在世界各国已经变成科学家们的重点研究对象，要想在这一领域取得更大突破，我们需要具备良好的物理、化学、生物、微电子等学科的只是和技能[3]。
1.3.2纳米材料的几种结构体系
纳米级的物质单元通过特定的方式组织而形成一种新型的结构就是纳米结构，这些微小的物质单元作为纳米结构的基础而存在。
1.纳米阵列体系
目前纳米阵列体系的研究方向有很多，其中一个可行的方案是研究纳米颗粒和绝缘衬底组成的二位体上，在这种体系中，非绝缘的纳米层整齐的排布于绝缘衬底层上。
2.介孔组装体系
纳米微粒与介孔固体组装体系其本身的微粒具有一些特殊性质，并且字儿写为例在和界面耦合过程中会生成一些新的效应，基于这些原因，这一体系成为研究的热点。
3.薄膜镶嵌体系
对我们对于薄膜镶嵌体系的研究涉及到很多方面，其中重中之重的研究方向在于对电学和磁学特性方面的研究。通过用x射线照射纳米材料和尼龙-11的组合体能够发现光到点特性，这一特性可以用于数字射线照相领域的研究应用[4]。
1.3.3纳米材料的特性及其应用
若纳米晶体内部微粒粒径逐渐减小，在减小到纳米范围内时会产生一系列特殊的效应[5]：
1.表面和界面效应
表面原子数与原子总数之比随着纳米晶体内部原子粒径的减小而急剧增大，晶体性质随之也会发生变化，这一效应称为表面与界面效应。直观表现为粒径减小，表面原子数增加。
在正常环境中，金属颗粒常常会发生氧化反应而导致燃烧，这是因为颗粒微笑的尺寸带来结构的不稳定性，在这种结构下，微粒表面会产生极大的活性。保持超微颗粒表面的稳定可以很好地起到避免超微颗粒在空气中氧化燃烧，我们需要采取表面包覆的方法：即通过控制氧化速率，达到使超微颗粒缓慢氧化后在表面生成一层薄薄氧化层的目的，起到阻隔空气的作用。金属超微颗粒作为高效的电池催化剂、贮气材料以及低熔点材料等领域的独特材料就是凭借表面活性这个特点。
2.小尺寸效应
物极必反，量变到了极致会产生质变，这尤其适用于超微颗粒，微观下的颗粒尺寸变化伴随着表面积的增大，在特定条件下，也影响着宏观上其物理性质的改变，并基于此会演化出各种特有的性质，这种现象称为小尺寸效应，该效应带来的特性主要体现在：
(1)特殊的光学性质
超微颗粒状态下的金属都会显现出黑色，截取大约几微米厚度的超微颗粒能够在光照下彻底消光，这一特性可以用于制造一种特殊材料，用于将太阳能在很大效率上转换为热能或者电能，还可以制造红外敏感元件，隐身技术等领域也可以利用这一特性。
(2)特殊的热学性质
固态物质的熔点在形态不同时会发生很大变化，在超细微化后其熔点会显著降低，但是在大形态时的熔点却是固定的，超细微化后熔点下降的性质在粉末冶金工业领域有很大用处。
(3)特殊的磁学性质
单磁畴的结构以及高矫顽力的特性，使得纳米材料在记录数据方面具有独特的优势，以纳米材料制作的器件不仅数据存储容量大，同时信噪比特很高，图像展示效果极好[7]。
(4)特殊的力学性质
经多次试验证明，氟化钙材料有很高的硬度，能够在室温下对其施加很大外力却不会弯曲断裂，由此可得出金属在处于纳米晶粒状态下要比粗晶粒状态下硬三到五倍，而且陶瓷和金属的纳米复合型材料可以在更大范围内改变材料的力学性质。
3.量子尺寸效应
费米能级周围存在许多连续态的电子能级，粒子的尺寸变化在微观下主要影响了电子能级的连续性，当微粒粒径缩小为纳米尺度时，费米能级周围的能级就会分裂为间距较大的分离态，当间距超过某种状态下的凝聚能时，便会导致该状态下的物理性质发生改变，这些改变通常体现于磁、光、声、热、电、超导电性等方面，这种现象就是量子尺寸效应。
当原子处于不稳定状态的时候，会在其表面引起大幅度的晶格振动，直接的结果就是会产生很高的表面能量，在宏观上表现为熔点降低，这种特殊的热性质使得纳米粉末较之于传统材料在烧结时所需施加的温度更低，因此纳米粉末可应用于制作促进烧结材料[8]。
4.宏观量子隧道效应
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