纳米材料与技术
材料类/工学
专业介绍

纳米材料又称为超微颗粒材料,一般是指尺寸在1~100nm 的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将物体细分成超微颗粒(纳米级)后, 它将显示出许多奇异的特性,即它的光学、热学、磁学、力学以及化学方面的性质与大块固体时相比将会有显著的不同。由于纳米材料具有许多传统块体材料无法媲美的奇异特性和非凡的特殊功能,因此在各行各业中有着空前的应用前景,它将成为21世纪新技术革命的主导中心。

例如碳纳米管是一种基本的纳米材料,在很多领域都有巨大的应用潜力。美国加利福尼亚大学的科学家研制出了用碳纳米管造出的世界上最小的电动机,直径仅为500纳米,是头发丝的1/300。哈佛大学研制出一种臂长、宽分别为4微米和50纳米的微型纳米钳,有望成为操作生物细胞、装配毫微机械或进行微型手术的新工具。日本NEC电气公司近日成功开发出只有5纳米大小的晶体管,是目前晶体管体积的1/150,将它应用到计算机制造中,现在每秒运算6千亿次的超级计算机可缩小到台式电脑大小;与目前主流130纳米系统集成电路(LSI)比,处理速度可提高18倍;耗电量只有LSI的1/25,能使手机一次充电连续通话时间从现在的150分钟延长到60小时。 随着纳米材料和纳米技术基础研究的深入和实用化进程的发展,培养适应纳米科技挑战性的各种人才越来越成为关键。纳米材料与技术就是在这样的背景下,于20世纪80年代末逐步发展起来的一门新兴学科。

本专业主要学习环境纳米材料的绿色制备及其规模化、面向环境检测的纳米结构与器件的构筑原理、方法、纳米材料与纳米结构性能与机理研究、纳米材料在污染治理中的应用原理、技术与装置研发、纳米材料的环境效应与安全性评估、纳米材料在节能和清洁能源中的应用等。

该专业毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;

2.学习懂得环境纳米材料的绿色制备及其规模化、面向环境检测的纳米结构与器件的构筑原理、方法;

3.了解纳米材料与纳米结构性能与机理; 

4.研究纳米材料在污染治理中的应用原理、技术与装置研发、纳米材料的环境效应与安全性评估、纳米材料在节能和清洁能源中的应用等;

5.熟悉国家关于纳米材料与技术方面的政策,国内外相关技术知识产权等方面的法律法规;

6.了解纳米材料与技术的最新学科发展动向、理论前沿、应用前景;

7.掌握材料学的工艺装备、测试手段与评价技术,具备相应的科研能力;

8.具有从事科学研究和解决工程中局部问题的能力。报考本专业需要有一定的物理、化学基础。

统计信息
100
开设课程

电子技术、材料物理基础、材料化学基础、原子物理及量子力学、纳米材料制备与表征、微纳加工技术、纳米半导体材料、纳米器件基础、纳米生物材料、纳米磁性材料、纳米能源材料、纳米材料科学与技术前沿等

学习门槛

需要较好的数学、物理、化学等基础知识及良好的外语、计算机能力;色盲、色弱者不宜报考等。

考研方向

材料科学与工程、物理学、材料工程、化学

教育部 工科类 普通本科 所属地区: 北京市 院校排名: 41
211工程
研究生院
公办
教育部 工科类 普通本科 所属地区: 北京市 院校排名: 42
211工程
研究生院
公办
工业和信息化部 工科类 普通本科 所属地区: 江苏省 院校排名: 56
211工程
研究生院
公办
江苏省教育厅 综合类 普通本科 所属地区: 江苏省 院校排名: 63
211工程
公办
国家民族事务委员会 民族类 普通本科 所属地区: 北京市 院校排名: 89
985工程
211工程
公办
陕西省教育厅 工科类 普通本科 所属地区: 陕西省 院校排名: 237
公办
河南省教育厅 工科类 普通本科 所属地区: 河南省 院校排名: 573
公办
河南省教育厅 工科类 普通本科 所属地区: 河南省 院校排名: 1111
民办
就业方向

可在电子信息、新能源、航空航天、仪器仪表、生物医药等高科技企业从事新材料研制、新产品开发及新技术工艺研究等高科技含量的工作。

可从事职业