Struktura i właściwości magnetyczne - Instytut Fizyki PAN

Rozdział 1
Wstęp
Od kilku lat obserwuje się szybki rozwój nanotechnologii, to jest technik wytwarzania
materiałów i struktur o rozmiarach nanometrycznych (do ~100 nm). Obecnie naleŜy ona do
najbardziej dynamicznie rozwijających się dziedzin nauki i techniki, łącząc w sobie wybrane
obszary fizyki ciała stałego, chemii, materiałoznawstwa, a nawet biologii molekularnej.
Historia nanotechnologii sięga lat 50-ych XX wieku kiedy to znany fizyk - Richard Feynman,
na zjeździe Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego (w 1959 r.), wygłosił wizjonerski
referat pod tytułem: ,,There is plenty of room at the bottom” (tłum. ,,Tam na dole jest
mnóstwo miejsca”), w którym stwierdził między innymi: ,,Z tego co widzę, zasady fizyki
nie sprzeciwiają się moŜliwości zmieniania rzeczy atom po atomie" [1]. MoŜna pokusić się
o stwierdzenie, Ŝe w słowach tych zawarł on tezę, na której opiera się nanotechnologia.
Wywołał nimi poruszenie wśród ówczesnych naukowców, którzy doszli do wniosku, Ŝe
istnieje moŜliwość wprowadzania zmian w strukturze materii manipulując pojedynczymi
atomami.
Zmniejszenie rozmiaru wybranego materiału do skali nanometrycznej stwarza
moŜliwość licznych, potencjalnych zastosowań. Nanostruktury, do których na dzień
dzisiejszy zaliczyć moŜna: studnie, kropki i druty kwantowe, tworzywa sztuczne (o strukturze
kontrolowanej na poziomie pojedynczych molekuł, co pozwala na uzyskiwanie
niespotykanych właściwości mechanicznych), sztuczne włókna (o bardzo precyzyjnej
budowie molekularnej), nanorurki węglowe, nanocząstki, cienkie warstwy i supersieci
rozmaitych materiałów - wytwarzane są obecnie w laboratoriach naukowych całego świata,
gdzie bada się równieŜ ich właściwości.
Do wytworzenia nanocząstek metali i tlenków metali stosuje się głównie techniki:
(i) konsolidacji cząstek z fazy gazowej (ang. gas evaporation method), (ii) mielenia
w młynkach kulowych (ang. ball milling technique), (iii) ablacji laserowej lub (iv) metody
1