本书为教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会规划教材，根据教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会制定的本课程“教学基本要求”编写。
本书除绪论外，共分6章，第1章为纳米材料的物理学基础，第2章为纳米材料的基本效应，第3章为零维纳米材料，第4章为一维纳米材料，第5章为有序纳米结构及其应用，第6章为纳米固体及其制备。
本书特色在于对当今迅猛发展的纳米材料科学技术的知识点进行了认真的梳理和凝练，从教材的编写特点和要求出发，以“维度”作为教学线索，力图使学生通过学习掌握纳米材料奇异性能的本质和基本原理，掌握纳米材料合成、制备方法的内在规律和一些共性原理。使学生不但要知其然，还要知其所以然，以达到“授人以渔”的目的。
本书条理清晰，深入浅出，便于教学，可作为高校高年级本科生和研究生的教材，也可供相关专业师生、科技人员、工程技术人员参考。

绪论
0.1 纳米科技的内涵和发展
0.2 纳米材料的概念
0.3 纳米材料的研究对象和研究内容
0.3.1 纳米“基本单元”
0.3.2 纳米结构和纳米块体
第1章 纳米材料的物理学基础
1.1 量子力学基础
1.1.1 量子力学公设
1.1.2 一维势场中粒子运动问题求解
1.2 固体物理基础
1.2.1 晶体的周期结构
1.2.2 晶体能带理论简介
1.2.3 能带中电子的准经典运动和有效质量
1.2.4 有效质量方程
1.2.5 量子束缚与能态密度
1.3 量子尺寸效应和久保理论
1.3.1 电子能级结构的不连续
1.3.2 久保理论
1.3.3 久保理论的修正与完善
附录1 薛定谔方程近似求解方法
思考题
第2章 纳米材料的基本效应
2.1 量子尺寸效应
2.2 小尺寸效应
2.3 表面效应
2.4 库仑堵塞效应
2.5 量子隧穿效应
思考题
第3章 零维纳米材料
3.1 纳米颗粒的合成制备
3.1.1 气相法制备
3.1.2 液相法制备
3.1.3 固相法制备
3.2 零维纳米材料的物理化学性质
3.2.1 热学性质
3.2.2 光学性质
3.2.3 磁学性质
3.2.4 化学性质
思考题
第4章 一维纳米材料
4.1 一维纳米材料的合成制备
4.1.1 气相法制备
4.1.2 液相法制备
4.1.3 模板法制备
4.2 一维半导体纳米线的物性
4.2.1 单根纳米线的电学传输
4.2.2 单根纳米线的光学性质
4.3 碳纳米管
4.3.1 碳纳米管的结构
4.3.2 碳纳米管的制备
4.3.3 碳纳米管的性质
4.3.4 碳纳米管的应用
思考题
第5章 二维纳米材料
5.1 层状结构二维纳米材料的合成制备
5.1.1 微机械剥离法
5.1.2 液相剥离法
5.1.3 插层剥离法
5.1.4 化学蚀刻法
5.1.5 化学气相沉积法
5.2 非层状结构二维纳米材料的合成制备
5.2.1 自组装合成法
5.2.2 取向连接法
5.2.3 二维模板法
5.2.4 晶面吸附法
5.3 二维纳米材料的应用
5.3.1 能源存储研究领域的应用
5.3.2 分子分离研究领域的应用
5.3.3 分子传感研究领域的应用
5.3.4 电子器件研究领域的应用
5.3.5 催化研究领域的应用
思考题
第6章 有序纳米结构及其应用
6.1 纳米刻蚀技术
6.1.1 极紫外光刻(EUVL)和X射线光刻(XRL)
6.1.2 电子束刻蚀(EBL)和离子柬刻蚀(IBL)
6.1.3 纳米压印技术(NIL)
6.1.4 其他几种纳米刻蚀技术
6.2 自组装技术
6.2.1 微观粒子间的相互作用能
6.2.2 表面活性剂分子的自组装
6.2.3 微乳液法自组装
6.2.4 利用范德瓦尔斯力自组装
6.2.5 利用静电力自组装
6.2.6 模板法自组装
6.2.7 气相催化自组装
6.2.8 利用表面张力和毛细管力自组装
6.2.9 取向搭接自组装
6.3 自下而上和自上而下相结合制备有序纳米结构
6.3.1 模板诱导自组装
6.3.2 刻蚀辅助的LB膜自组装
6.3.3 刻蚀催化图形自组装
6.4 有序纳米结构的应用
6.4.1 电子器件研究领域的应用
6.4.2 光学器件研究领域的应用
6.4.3 磁学器件研究领域的应用
6.4.4 环境检测研究领域的应用
6.4.5 高效能量转化研究领域的应用
6.4.6 催化研究领域的应用
6.4.7 医学研究领域的应用
思考题
第7章 纳米固体及其制备
7.1 纳米金属与合金材料的制备
7.2 纳米相陶瓷的制备
7.3 纳米固体材料的性能
7.3.1 力学性能
7.3.2 热学性能
7.3.3 光学性能
7.3.4 电学性能
7.3.5 磁学性能
思考题
参考文献