Муратова Екатерина Николаевна
Кандидат технических наук, доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
Наноматериаловедение
Кафедра микро- и наноэлектроники
Для зачисления на курс требуется приглашение
О курсе
Курс «Наноматериаловедение» посвящен изучению основ нанотехнологии и наноматериалов и содержит следующие основные разделы: методы получения наноматериалов, методы исследования наноматериалов, поверхность твердых тел, микроскопические и термодинамические аспекты поверхности, свойства вещества в нанокристаллическом состоянии, углеродные материалы и родственные структуры, современные наноматериалы.
В ходе курса предусмотрено выполнение практических работ и тестовых заданий.
Структура курса
- Введение
- Модуль 1. Методы получения наноматериалов
- Синтез наноматериалов. Подход «сверху-вниз»
- Синтез наноматериалов. Подход «снизу-вверх»
- Химические методы синтеза наночастиц
- Физические методы получения наночастиц
- Модуль 2. Методы исследования наноматериалов
- Дифракция электронов
- Рентгеновская спектроскопия
- Резерфордовское обратное рассеяние
- Сканирующая зондовая микроскопия
- Растровая электронная микроскопия
- Модуль 3. Поверхность твердых тел. Микроскопические и термодинамические аспекты поверхности
- Атомные и молекулярные орбитали. Примесные атомы на поверхности
- Поверхностные центры кислотного и основного типа. Адсорбция. Катализ
- Термодинамика поверхности и поверхностей раздела. Структура поверхности и межфазных границ
- Нуклеация и рост кластеров и наночастиц в нанопорах вещества. Классификация и модели кластеров
- Модуль 4. Свойства вещества в нанокристаллическом состоянии
- Размерные эффекты в наноматериалах
- Механические свойства наночастиц
- Оптические свойства наночастиц
- Магнитные свойства наночастиц
- Термические свойства наночастиц
- Модуль 5. Углеродные материалы и родственные структуры
- Аллотропные формы углерода
- Фуллерены и их производные. Структура, основные свойства и области применения
- Углеродные нанотрубки
- Графен. Основные свойства и методы синтеза
- Неорганические нанотубулярные структуры
- Модуль 6. Современные наноматериалы
- Двумерные слоистые материалы
- Ван-дер-Ваальсовы гетероструктуры
- Супрамолекулярные и гибридные структуры
- Иерархические структуры
- Мезокристаллы
- Квазикристаллы
- Заключение
Формат
Курс включает:- тематические видеолекции;
- многовариантные тестовые задания на оценку;
- практические работы.
Входные требования
Курс рассчитан на магистрантов 1-го года обучения, освоивших курсы «Материалы электронной техники», «Твердотельная электроника», «Квантовая и оптическая электроника», «Физико-химические основы технологии материалов и изделий электроники и наноэлектроники».
Может быть использован для подготовки магистров и специалистов в области получения и исследования наноматериалов.
Результаты обучения
В результате освоения курса обучающийся:- Знает основные физические и физико-химические закономерности микро- и наносистем от их структуры, состава и способа получения.
- Формирует представления о современном состоянии и тенденциях развития технологии наноматериалов и новых направлений физического материаловедения.
- Формирует представления об основных методах формирования микро- и наносистем с учетом областей их применения.
- Формирует представления об основных методах исследования микро- и наносистем.
- Осваивает навыки проведения расчетов характеристик материалов в наноструктурированном состоянии в зависимости от их структурных особенностей.
- Осваивает навыки обработки и анализа результатов исследования свойств материалов микро- и наносистемной техники.
Технические требования
Ознакомьтесь с техническими требованиями для доступа к курсу и его успешного прохождения.
Авторы курса
Налимова Светлана Сергеевна
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ»