自然辩证法期末论文跨学科角度浅谈科研创新VIP免费

第1页共11页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共11页跨学科角度浅谈科研创新――纳米科技学生：刘燕学号：SC09023045Email:yanliu85@mail.ustc.edu.cn[摘要]长久以来，人们对自然界的认识由感性认识逐渐上升到了理性认识，尤其对于科学研究必须上升到理性认识的高度。科学研究与创新要求从直观科学描述的感性认识到达深入理论层次的理性认识，我们必须对科学事实进行理论思维的整理和加工，揭示客观现象的本质和规律，推动科学技术的前进。科技飞速发展的今天，利用单一学科领域的知识研究自然现象和自然规律未必是有效的探究手段，跨学科领域知识的互相促进尤其对于纳米学科是有利的研究方法。在半导体芯片集成度剧增和半导体器件按比例缩小的今天，微电子技术发展经历了很长时间的量变积累，在半导体器件特征尺寸的缩小受到半导体曝光工艺限制时，一次质变的飞跃将引导电子器件向纳米世界跨越，这次成功的飞跃需要材料学科，微电子学科以及量子物理学科的支持；这次由微电子学科向纳米学科从量变到质变的突破依旧体现了自然辩证法思想。[关键词]科学认识，半导体技术，纳米材料，纳米电子器件第2页共11页第1页共11页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共11页[正文]曾经有那样一个领域，非常小，即便用光学显微镜也很难分辨器特征。该领域中研究的是原子和分子，尺度都在纳米量级(1纳米＝十亿分之一米)。直到1981年扫描隧道显微镜(STM)发明后，诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界，它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术本文讨论的最重要的内容[1]。１.１纳米技术发展历程与意义人类能够用宏观的机器制造比其体积小的机器，而这较小的机器可以制作更小的机器，这样一步一步达到分子线度，即逐级地缩小生产装置，以至最后直接按意愿排列原子制造产品。著名的诺贝尔物理学奖获得者费曼在1959年曾说过：“当2000年人们回顾历史的时候，他们会为直到1959年才有人想到直接用原子，分子来制造机器而感到惊讶。”1974年塔里古驰最早使用纳米技术一词描述第3页共11页第2页共11页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共11页精细机械加工。1977年美国麻省理工学院德雷克斯勒教授提出，可以从模拟活细胞的生物分子的人工类似物――分子装置开始研究，并称之为纳米科技。他在70年代末在斯坦福大学建立第一个纳米科技研究小组。20世纪80年代初出现的扫描隧道显微镜(STM)极大促进了纳米科技的发展。1990年7月，在美国巴尔的摩召开了国际首届纳米科学技术会议，1996年，在中国召开了第四届纳米科技学术会议，世界上的科学家已经买入纳米领域研究单个原子、分子制造物质的科学技术。科学家们为我们勾勒了一幅若干年后的宏伟蓝图[2]：纳电子学将使量子元件代替微电子器件，巨型计算机就能装入口袋里；通过纳米化，易碎的陶瓷可以增强韧性，成为一种重要材料；世界上还将出现１微米以下的机械甚至机器人；纳米技术还能给药物的传输提供新的途径和方案(如：纳米药物在人体内的定点投放)；对基因进行定位等。正因如此，世界各国尤其是发达国家都从战略高度部署纳米科技研究。我们从一个新的领域纳米学科的诞生发现，纳米电子学将逐步取代微电子学科并传承微电子学科的主导思想使得集成电路在新领域快速发展；纳米材料学将引领人们在材料领域开辟出一块新的学科疆界，合成新型材料促进科技文明进步；纳米生物医药领域中，新的治疗方案和纳米药物的研制可以解决现代医学中尚不能解决的难题。因此，多学科交叉的纳米学科的发展具有重要意义。第4页共11页第3页共11...