Материаловедение наноструктурированных материалов

Учебное пособие. — М.: Можайский полиграфический комбинат оформление, 2011. — 144 с. — ISBN 978-5-8493-0196-9В учебном пособии рассмотрены физические явления в наноструктурированных материалах и рассмотрены возможности их применения в различных областях человеческой деятельности. Пособие ориентировано не только на формирование у студента набора знаний об объектах нанотехнологий, но и на развитие навыков выполнения простых физических оценок в этой области.
Первая глава пособия посвящена общему обзору физических явлений в «наномире», последующие – описанию систем, которые сыграли (и еще сыграют) заметную роль в развитии технологий. Среди таких систем – графен, фотонные кристаллы, гетеростуктуры, квантовые ямы и квантовые точки, нанокластеры, органические тонкие пленки.Содержание:
Новые физические эффекты, наблюдаемые в наноструктурных материалах
Основные понятия нанотехнологий
Структура наночастиц
Электронные свойства нанообъектов
Электронный транспорт в наноструктурах
Механические свойства наноструктур
Контрольные вопросы
Задачи и вопросы повышенной сложности
Литература
Графен как перспективный материал для наноэлектронных устройств
Устройство полевого транзистора – базового элемента логических схем
Электронные свойства графена
Модификации графена: наноленты и двухслойный графен
Приборы на основе графена: современное состояние
Контрольные вопросы
Задачи и вопросы повышенной сложности
Литература
Химически активные наноматериалы
Природа изменения химической активности при наноструктурировании
Гетерогенный катализ с использованием наночастиц
Химические сенсоры и применение наноматериалов
Наноматериалы для хранения водородного топлива
Контрольные вопросы
Задачи и вопросы повышенной сложности
Литература
Интернет-источники
Фотонные кристаллы
Формирование фотонных запрещенных зон с позиций уравнений Максвелла
Закон дисперсии для фотонного кристалла: медленные и массивные фотоны
Распространение света в трехмерных фотонных кристаллах
Применения фотонных кристаллов
Выращивание фотонных кристаллов: вызов для нанотехнологии
Контрольные вопросы
Задачи и вопросы повышенной сложности
Литература
Пористый кремний
Модификации кремния
Получение пористого кремния
Обзор физических свойств пористого кремния и его возможных применений
Электронные и оптические свойства пористого кремния
Контрольные вопросы
Задачи и вопросы повышенной сложности
Литература
Интернет-источники
Классические гетероструктуры, квантовые ямы, нити и точки
Классические гетероструктуры
Некоторые особенности и классификация гетеропереходов
Зонные диаграммы гетеропереходов
Методы получения гетеропереходов
Квантоворазмерные структуры: квантовые ямы, нити и точки
Квантовые нити и квантовые точки
Заключение
Контрольные вопросы
Задачи
Формирование структур на основе коллоидных растворов
Литература
Пленки Ленгмюра-Блоджетт
Классический подход
Применение пленок Ленгмюра-Блоджетт
Заключение
Перспективы развития материаловедения наноструктурированных материалов
Целесообразность уменьшения размера структурных единиц материалов
Экономическая целесообразность производства наноматериалов
Контрольные вопросы
Литература
Интернет-источники