Skip to main content

Наноматериаловедение


Кафедра микро- и наноэлектроники
Enrollment in this course is by invitation only

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.
Предусмотрено итоговое контрольное тестирование по содержанию всего курса.

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

Муратова Екатерина Николаевна

Муратова Екатерина Николаевна

Кандидат технических наук, доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Налимова Светлана Сергеевна

Налимова Светлана Сергеевна

Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

  1. Course Number

    NM
  2. Classes Start

  3. Classes End