纳米发电机与自驱动系统概论

课程编码：0702J1M05004H 英文名称：Nanogenerators and self-powered systems 课时：50 学分：3.00 课程属性：专业普及课 主讲教师：王中林等

纳米发电机是纳米技术领域内的前沿重大研究。本课程将介绍纳米发电机的基本原理、结构构造、性能分析及以纳米发电机为基础的自驱动传感系统。旨在让研究生认识摩擦起电的物理机制，及纳米技术如何将摩擦起电转换为有用的电流，扩大学生的物理知识视野，增强其对前沿纳米材料的认识，为其后续的研究工作打下基础。

大学物理

第一章 引言与概述
第1节 纳米发电机的研究背景 0.6学时 王中林
第2节 纳米发电机的历史 0.6学时 王中林
第3节 纳米发电机与传统发电机的异同 0.6学时 王中林
第4节 纳米发电机举例 0.6学时 王中林
第5节 自驱动系统举例 0.6学时 王中林
第二章 静电场的基本理论与摩擦纳米发电机理论模型
第1节 电荷间的作用力 0.5学时 唐伟
第2节 电场、电势与电压 0.5学时 唐伟
第3节 静电平衡 0.5学时 唐伟
第4节 电容与摩擦纳米发电机理论模型 1.5学时 唐伟
第三章 摩擦纳米发电机四种工作模式的典型器件分析
第1节 接触分离模式器件 0.6学时 唐伟
第2节 水平滑动模式器件 0.6学时 唐伟
第3节 单电极模式器件 0.6学时 唐伟
第4节 独立层模式器件 0.6学时 唐伟
第5节 四种工作模式的对比与总结 0.6学时 唐伟
第四章 接触起电机理与研究前沿
第1节 接触起电现象 0.5学时 唐伟
第2节 表征手段 0.5学时 唐伟
第3节 固固界面起电模型 0.5学时 唐伟
第4节 固液与固气界面起电模型 1.5学时 唐伟
第五章 微纳加工方法及其在摩擦纳米发电机中的应用
第1节 微加工工艺 1学时 唐伟
第2节 纳米加工工艺 1学时 唐伟
第3节 如何结合微纳加工制备高性能摩擦起电界面 1学时 唐伟
第六章 纳米发电机与穿戴式传感
第1节 穿戴式生物电信号监测 0.5学时 唐伟
第2节 穿戴式运动传感技术 0.5学时 唐伟
第3节 穿戴式温度、汗液传感 0.5学时 唐伟
第4节 基于纳米发电机的穿戴式运动传感 1.5学时 唐伟
第七章 关于摩擦纳米发电机其他前沿研究
第1节 能量管理策略 0.7学时 唐伟
第2节 电荷增强技术 0.7学时 唐伟
第3节 摩擦伏特效应 0.7学时 唐伟
第4节 接触电致催化机制 0.9学时 唐伟
第八章 课堂报告与分享
第1节 学生文献调研、ppt总结 1学时 唐伟
第2节 学生文献调研、ppt总结 1学时 唐伟
第3节 学生文献调研、ppt总结 1学时 唐伟
第九章 课堂报告与分享
第1节 学生文献调研、ppt总结 1学时 唐伟
第2节 学生文献调研、ppt总结 1学时 唐伟
第3节 学生文献调研、ppt总结 1学时 唐伟
第十章 半导体简介
第1节 半导体技术简介 1学时 朱来攀
第2节 半导体发展历史 1学时 朱来攀
第3节 半导体物理基本概念 1学时 朱来攀
第十一章 半导体物理与器件
第1节 半导体pn结 1学时 朱来攀
第2节 半导体中的载流子及其散射 1学时 朱来攀
第3节 半导体电子和光电子器件简介 1学时 朱来攀
第十二章 压电材料
第1节 压电效应 1学时 朱来攀
第2节 压电材料的分类 1学时 朱来攀
第3节 压电半导体纳米材料的制备方法 1学时 朱来攀
第十三章 压电光电器件与半导体纳米发电机
第1节 压电（光）电子学器件 1学时 朱来攀
第2节 压电纳米发电机与自驱动系统 1学时 朱来攀
第3节 热释电纳米发电机与自驱动系统 1学时 朱来攀
第十四章 半导体力-电/光耦合最新前沿
第1节 新材料中的压电电子学 1学时 朱来攀
第2节 挠曲电电子学 1学时 朱来攀
第3节 直流纳米发电机 1学时 朱来攀
第十五章 压电半导体材料的表征技术
第1节 压电性能的表征 1学时 朱来攀
第2节 晶体形貌和品质的表征 1学时 朱来攀
第3节 半导体光电性能表征 1学时 朱来攀
第十六章 纳米发电机与自驱动系统的总结与展望
第1节 纳米发电机的最新进展 1学时 朱来攀
第2节 纳米发电机进一步发展的机遇与关键点 1学时 朱来攀
第3节 纳米发电机的宏伟蓝图与roadmap 1学时 朱来攀
第十七章 课程结业考试
第1节 课程结业考试 2学时 朱来攀

略