Программа дисциплины «Специальные вопросы материаловедения низкоразмерных систем» по направлению 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника»
Скачать 335.4 Kb.
|
| Тема 11. Радиационно-стимулированные и радиационно-индуцированные процессы в наноразмерных системах 11.1. Эффект самоорганизации наноструктур, созданных методом ионного синтеза, механизмы самоорганизации. Самоорганизация, обусловленная накоплением радиационных дефектов. Самоорганизация и нестабильность дефектной системы в полупроводниках под облучением. Формирование сверхрешеток в распределении плотности дефектов при облучении бинарных соединений. Сравнение особенностей самоорганизации в полупроводниках и металлах. 11.2. Формирование квантовых точек и квантовых проволок, созданных радиационными методами, модели их формирования. Форма и упорядочение квантовых точек. 11.3.Фрактальные наноразмерные структуры. Понятие фрактала. Фрактальная размерность, методы ее определения... Понятие фрактального кластера. Свойства фрактальных кластеров. Получение фрактальных наноструктур (нитей) при облучении лазерными, электронными и ионными пучками металлических поверхностей. Режимы процесса получения. Строение и свойства фрактальных нитей. Наноразмерные пленки меди с фрактальной структурой. Механизмы формирования фрактальных структур в микро- и нанотехнологии. Фрактальный анализ самоорганизованных полупроводниковых структур. 11.4. Радиационная стойкость наноразмерных систем. Радиационная стойкость кристаллов с квантовыми точками. Радиационная стойкость полупроводниковых соединений A3B5 для наноразмерной фотоэлектроники. Тема 12. Применение низкоразмерных систем в наноэлектронике, космической технике и ядерной энергетике 12.1. Наноразмерные системы для наноэлектроники, полученные радиационными методами. Получение квантовых точек в пленках SiO2 из монокристаллических кремния и германия при ионной имплантации. Оптические и люминесцентные свойства облученных пленок SiO2. Самооорганизованные квантовые точки Si-Ge, получаемые методом ионного синтеза. Свойства самоорганизованных SiGe – наноструктур; механизм вязкого течения материала при наличии радиационных дефектов. Энергозависимая память на нанокристаллах, синтезированных ионными пучками. Использование захороненных слоев нанокристаллов, созданных ионным синтезом, для хранения заряда в устройствах флэш-памяти. Особенности дисилицида кобальта как лучшего материала среди силицидов для наноэлектроники (высокая проводимость, высокая температурная стабильность, хорошая сопрягаемость с решеткой кремния). Наноструктурированные слои дисилицида кобальта в кремнии, образующиеся при бомбардировке кремния ионами кобальта и внедрении ионов кобальта в кремниевую подложку. Самоорганизованные и самоподобные наноразмерные структуры из силицида кобальта в кремнии, полученные ионным синтезом. Фрактальный анализ структур. Квантовые проволоки и квантовые точки дисилицида кобальта, полученные ионным синтезом, их применение в ультрабольших интегральных схемах, биполярных транзисторах и др. 12.2. Наноматериалы для защиты от электромагнитного излучения. Создание тонкослойных покрытий с наноструктурами заданного типа для поглощения или отражения электромагнитного излучения (лазерного, микроволнового и др.) заданной частоты. Нанокристаллы с радиационно-защитными свойствами, поглотители электромагнитного излучения. Наноструктурные материалы (пленки TiNi, TiB2 и др.) для защитных экранов от электромагнитного излучения. 12.3. Наноматериалы для аэрокосмической и ракетно-космической техники. Композиционные наноматериалы (на основе TiN/MoS2, TiB2/MoS2, WС/ аморфный углерод / WS2 и др.) для аэрокосмической техники – получение магнетронным или лазерным облучением и свойства. Модифицирование наночастицами полимерных материалов, предназначенных для использования в космической технике. Наноматериалы в ракетно-космической технике, их физико-химические свойства и радиационная стойкость. Создание нанопокрытий для солнечных панелей с высоким к.п.д. 12.4. Наноматериалы для ядерной энергетики. Модифицирование материалов отражателей и размножителей нейтронов наночастицами. Пористый бериллий, модифицированный нанокластерами, его свойства. Использование нанокристаллических материалов для создания малораспухаемых оболочечных и топливных материалов тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. IV. Лабораторные работы
V. Практические занятия
VI. Темы рефератов 1. Влияние нейтронного облучения на структуру металлических сплавов. 2. Влияние электронного облучения на структуру металлических сплавов. 3. Влияние нейтронного облучения на структуру полупроводниковых материалов. 4. Влияние электронного облучения на структуру полупроводниковых материалов. 5. Воздействие факторов космического пространства на структуру и физико-механические свойства материалов космической техники. 6. Воздействие реакторного облучения на физико-механические свойства материалов. 7. Радиационно-стимулированная диффузия в материалах. 8. Радиационно-индуцированная сегрегация компонентов в сплавах. 9. Низкотемпературное радиационное охрупчивание материалов. 10.Высокотемпературное радиационное охрупчивание материалов. 11. Радиационное распухание материалов и методы его подавления. 12. Радиационная стойкость полимерных материалов. 13. Радиационная стойкость графитов. 14. Плазменные методы создания поверхностных периодических наноструктур. 15. Матричный синтез наноструктур. 16. Самоорганизация наноструктур при облучении. 17. Радиационная стойкость наноразмерных систем. 18. Наноразмерные системы для наноэлектроники, полученные радиационными методами. 19. Наноматериалы для защиты от электромагнитного излучения. 20. Наноматериалы для космической техники. 21. Наноматериалы для ядерной энергетики. VII. Учебно-методическое обеспечение дисциплины а) основная рекомендуемая литература: 1. Акишин А.И., Бондаренко Г.Г., Быков Д.В. и др. Физика воздействия концентрированных потоков энергии на материалы: учебник для студентов вузов. – М.: МГУ, 2004. – 418 с. 2. Бондаренко Г.Г., Кабанова Т.А., Рыбалко В.В. Основы материаловедения: учебник для студентов вузов (под ред. Г.Г. Бондаренко). – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 760 с. 4. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М., ФИЗМАТЛИТ, 2005, 416 с. 5. Старостин В.В. Материалы и методы нанотехнологии. Учебное пособие. М., БИНОМ. Лаборатория знаний,.2008, 431 с. б) дополнительная литература 1. Паршин А.М., Тихонов А.Н., Бондаренко Г.Г. и др. Хрестоматия и специальные вопросы металловедения. СПб, изд-во СПбГТУ, 1998, 304 с. 2.Паршин А.М., Тихонов А.Н., Бондаренко Г.Г. и др. Радиационная повреждаемость конструкционных материалов. СПб, изд-во СПбГТУ, 2000, 296с. 3.Паршин А.М., Тихонов А.Н., Бондаренко Г.Г., Кириллов Н.Б. Радиационная повреждаемость и свойства сплавов. СПб, Политехника, 1995, 301 с. 4.Бондаренко Г.Г. Специальное материаловедение. М., МИЭМ, 1987, 78с. 5.Бондаренко Г.Г. Заболотный В.Т., Диагностика дефектов, создаваемых потоками высокоэнергетических частиц в материалах. М., МИЭМ, 2003, 34 с. 6.Бондаренко Г.Г. Радиационный блистеринг материалов (учебное пособие). М., МИЭМ, 1986, 80с. 7.Бондаренко Г.Г., Кучерявый С.И. Радиационно-стимулированные процессы в металлах и сплавах(учебное пособие). М., МИЭМ, 1990, 85с. 8.Бондаренко Г.Г., Заболотный. В.Т. Поверхностные радиационные повреждения материалов. М., МИЭМ, 2003, 30с. 9. Воеводин В.Н., Неклюдов И.М. Эволюция структурно-фазового состояния и радиационная стойкость конструкционных материалов. Киев, Наукова думка. 2006, 376с. 10.Комаров Ф.Ф., Комаров А.Ф. Физические процессы при ионной имплантации в твердые тела. – Минск: УП «Технопринт», 2001. – 392с. 11.Новиков Л.С. Радиационные воздействия на материалы космических аппаратов. Учебное пособие. М., Университетская книга, 2010, 192 с. 12. Иванов Л.И., Платов Ю.М. Радиационная физика металлов и ее приложения. М., Интерконтакт Наука, 2002, 300 с. 13. Калин Б.А., Якушин В.Л., Соловьев Г.И. Радиационная физика твердого тела / В кн. «Физическое материаловедение»: Учебник для вузов. В 7-ми томах / Под общей ред. Б.А.Калина. – М.:: НИЯУ МИФИ, 2012 / т. 4. Радиационная физика твердого тела. Компьютерное моделирование, с.161-350. 14. Рыжонков Д.И., Лёвина В.В., Дзидзигури Э.Л. Наноматериалы. Учебное пособие.М., БИНОМ. Лаборатория знаний.2008,365с. 15. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы. Учебное пособие. М., Издательский центр «Академия», 2005, 192 с. 16.Бондаренко Г.Г., Кабанова Т.А., Рыбалко В.В. Материаловедение. Учебник для студентов втузов (под ред. Г.Г.Бондаренко). М., Высшая школа, 2007, 357 с. в) учебно-методические материалы 1. Методические указания к лабораторной работе «Электронномикроскопическое исследование скоплений радиационных дефектов, образованных при ионной бомбардировке материалов» (сост. Бондаренко Г.Г.). М., МИЭМ, 1985, 18с. 2. Методические указания к лабораторной работе «Блистеринг-эффект в твердых телах» (сост. Бондаренко Г.Г.). М., МИЭМ, 1979, 19 с. 3. Методические указания к лабораторной работе «Распыление материалов при ионной бомбардировке» (сост. Бондаренко Г.Г.). М., МИЭМ, 1984, 32 с. 4. Методические указания к лабораторной работе «Испарение материалов в высоком вакууме» (сост. Петров В.С.). М., МИЭМ, 2011, 11с. 5. Методические указания к работе «Исследование профиля распределения ионов методом послойного травления» (сост. Суворинов А.В., Шленов Ю.В., Лощинская Е.А.). М., МИЭМ, 1990, 10 с. 6. Методические указания к работе «Изучение каскадов атомных смещений в металлах» (сост. Суворов А.Л.). М., МИЭМ, 1986, 24с. 7. Методические указания к работе «Определение концентрации центров окраски в облученных щелочно-галоидных кристаллах» (сост. Смирнов И.С., Кабанова Т.А.). М., МИЭМ, 1987, 12 с. 8. Методические указания к работе «Изучение диффузионного роста частиц новой фазы в металлических сплавах» (сост. Бондаренко Г.Г., Кучерявый С.И.). М., МИЭМ, 1989, 14с. 9. Методические указания к работе «Изучение термической и диффузионной кинетики процесса термической диссоциации соединений способом непрерывного взвешивания на вакуумных микровесах» (сост. Петров В.С.). М., МИЭМ, 1985, 14 с. 10. Методические указания к работе «Анализ адсорбции, десорбции и миграции атомов на поверхности тугоплавких металлов методами автоэлектронной и автоионной микроскопии» (сост. Суворов А.Л.). М., МИЭМ, 1985, 21с. 11. Методические указания к работе «Влияние радиации на сегрегацию в металлических сплавах» (сост. Бондаренко Г.Г.). В кн. Бондаренко Г.Г. Специальное материаловедение. М., МИЭМ, 1987, с.3-14. 12. Методические указания к работе «Исследование изменений структуры полимерных материалов под действием низкоэнергетического излучения с помощью РЭМ» (сост. Куликова Л.С., Кабанова Т.А.). М., МИЭМ, 1988, 23 с. 13. Методические указания к работе «Исследование равномерности ионного легирования полупроводниковых материалов» (сост. Суворинов А.В., Шленов Ю.В., Мартынова Е.Д.). М., МИЭМ, 1990, 9 с. 14. Костин К.А. Методические указания к работе «Исследование поверхности функциональных наноматериалов для космической техники методом атомно-силовой микроскопии». М., МИЭМ, 2010, 18с. 15. Костин К.А. Методические указания к работе «Изучение топографии поверхности функциональных наноматериалов для космической техники методом сканирующей туннельной микроскопии». М., МИЭМ, 2010, 15с. 16. Методические указания к работе «Нанесение тонких пленок в вакууме и измерение их параметров» (сост. Васильевский В.В., Куломзин Е.К., Фонарев Г.С.). М., МИЭМ, 1999, 21 с. |
Похожие:
 | Программа дисциплины «Вычислительная термодинамика» для направления... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 222900. 62 «Нанотехнологии... | | Программа дисциплины «Процессы на поверхности раздела фаз» для направления... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 222900. 62 «Нанотехнологии... |
| Программа дисциплины «Физические основы радиационных технологий»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов, обучающихся по направлению... | | Программа дисциплины «Физика прочности материалов» по направлению... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Программа дисциплины "Специальные вопросы материаловедения низкоразмерных... Целью дисциплины является изучение инициированных высокоэнергетической радиацией процессов деградации и модифицирования структуры... | | Программа дисциплины "Специальные вопросы материаловедения низкоразмерных... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Программа дисциплины "Физическое материаловедение" для специальности... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Программа дисциплины «Теория дефектов в кристаллах» для направления... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
 | Программа дисциплины «Моделирование и проектирование микро- и наносистем»... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Пояснительная записка рабочая программа дисциплины «Иностранный язык... «Физика», 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника», 223200. 62 «Техническая физика» |
| Программа дисциплины «Основы кристаллографии и кристаллохимии» ... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Программа дисциплины "Физико-механические свойства материалов для... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Программа дисциплины "Физико-механические свойства материалов для... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Содержание: умк по дисциплине «Магнитные свойства» для студентов направления 28. 03. 01 «Нанотехнологии и микросистемная техника»,... |
| Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направлений:... Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направлений: 011200. 62 "Физика" (очная форма обучения), 011800. 62... | | Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления подготовки бакалавров: Нанотехнологии и микросистемная техника... |
