Hàng ngàn năm trước, kể từ khi các nhà bác học cổ đại Hy Lạp đặt nền móng cho các nguyên tắc đầu tiên về khoa học. Lúc bấy giờ các môn khoa học chưa được tách biệt như bây giờ mà tập trung thành một môn khoa học, triết học. Cũng trong khoảng thời gian này các nhà bác học được xem như các nhà thông thái biết mọi thứ. Và đối tượng nghiên cứu lúc bấy giờ là các sự vật vĩ mô. Cùng với thời gian, hiểu biết của con người cũng tăng theo, độ phức tạp bắt đầu tăng, khoa học được phân ra thành toán học, vật lý, hóa học, sinh học, . Con người không dừng lại ở các kích thước vĩ mô nữa mà bắt đầu nghiên cứu các kích thước nhỏ hơn micromet. Và các môn khoa học một lần nữa tích hợp lại với nhau khi nghiên cứu các vật thể ở cấp độ nanomet. Điều này có thể thấy được thông qua các tạp chí khoa học nổi tiếng có liên quan. Ví dụ các tạp chí nổi tiếng về vật lý như Physical Review, có số đầu tiên năm 1901, hoặc tạp chí hóa học Journal of the American Chemical Society có số đầu tiên từ năm 1879, đó là các tạp chí có mặt rất lâu truyền tải các công trình nghiên cứu khoa học được quan tâm nhiều trong thế kỉ trước. Trong thời gian này xuất hiện một loạt các tạp chí không theo một ngành cụ thể nào mà tích hợp của rất nhiều ngành khác nhau như tạp chí uy tín Nano Letters có số đầu tiên từ năm 2001, tạp chí Nanotoday có số đầu tiên từ năm 2003. Chúng thể hiện xu hướng mới của khoa học đang phân chia lại theo chiều ngang tương tự như khoa học hàng ngàn năm về trước. Luận văn này sẽ giới thiệu sơ lược về đối tượng của khoa học và công nghệ siêu nhỏ, là vật liệu nano. Năm 1959 nhà vật lý Richard Feynman đã đặt nền móng cho công nghệ nano. Ông đã khám phá khả năng của vật liệu tự điều khiển ở thang đo nguyên tử và Chế tạo và khảo sát tính chất phát quang của hạt nano CdS 8 phân tử. Mãi sau đó, công nghệ nano không được sử dụng cho đến năm 1974, khi nhà nghiên cứu Norio Taniguchi, đại học Tokyo Nhật Bản. Ông đã sử dụng nó để tạo ra vật liệu ở giai nanomet. Điều này rất có lợi cho các công ty trong việc chế tạo các thiết bị điện tử trên chip silicon. Những năm 1970, hãng máy tính IBM, Mỹ đã xây dựng kỹ thuật quang khắc chùm tia electron để tạo cấu trúc nano có kích thước vào cỡ 40-70 nm. Khi kích cỡ của vật liệu càng nhỏ (100 nm ~ 0,2 nm) thì vật liệu sẽ có những đặc tính khác biệt hay tăng cường so với vật liệu khi nó có kích cỡ lớn hơn. Hai lí do đáng quan tâm đó là hiệu ứng bề mặt và hiệu ứng lượng tử (sẽ được trình bày trong phần III.2 sau). Khi kích cỡ hạt giảm xuống khoảng 10nm, kích thước này là một bước ngoặc quan trọng, nó là nguyên nhân chủ yếu làm thay đổi các đặc tính quang, từ, điện của vật liệu.