2024年7月19日下午，中国科学院物理研究所研究员梁文杰老师在M楼234带来了题为“漫游在纳米世界的奇境里”的科普报告。

从宏观到微观，随着尺度的减小，体系包含的原子数也在减少，在厘米量级的宏观尺度内有10^23量级的原子，而在纳米量级的微观尺度中只有几十个原子，不同尺度上原子数量级的差异就会造成微观体系的物理性质和宏观晶体有很大的不同。因此可以在不改变材料种类的情况下通过缩小器件尺寸来实现新的功能。

那么，原子尺度上精准会带来什么？梁老师告诉我们，可以用技术手段，比如扫描隧道显微镜（STM）对原子进行搬运和精确调控；可以发展纳米晶体管技术，推动信息领域的发展；可以实现分子的自组装，形成独特的微结构；还可以设计分子机器（比如转子），分子发动机（比如ATP合成酶），分子器件（比如磁性存储器件）等等。同时，随着系统尺寸的减小，还会表现出一些量子性质，可以实现量子信息传输。

随着尺寸的降低，涌现出许多新的物理性质，也产生了很多新奇的应用。信息器件在更小的尺度下可以利用的新原理以及操纵手段更多，分子机械也具有广阔的前景，受限体系中的量子化效应也为开发更多新原理器件打开了大门。

梁老师用前沿的研究并结合一些应用实例带我们走进了纳米材料的世界，让我们看到了未来纳米器件发展无限的可能性，激发了大家进行相关领域研究的兴趣。

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