Систематически излагается современное состояние исследований нанокристаллических материалов. Обобщены экспериментальные результаты по влиянию нанокристаллического состояния на микроструктуру и механические, теплофизические, оптические, магнитные свойства металлов, сплавов и твердофазных соединений. Рассмотрены основные методы получения изолированных наночастиц, ультрадисперсных порошков и компактных нанокристаллических материалов. Подробно обсуждены размерные эффекты в изолированных наночастицах и компактных нанокристаллических материалах, показана важ ная роль границ раздела в формировании структуры и свойств компактных наноматериалов. Проведен анализ модельных представлений, объясняющих особенности строения и аномальные свойства веществ в нанокристаллическом состоянии.
Для специалистов в области физики твердого тела, физической химии, химии твердого тела, материаловедения, для студентов и аспирантов соответ ствующих специальностей.
Современный этап развития радиоэлектроники характеризуется широким применением интегральных микросхем(ИМС) во всех радиотехнических схемах и аппаратуре. Это связано со значительным усложнением требований и задач, решаемых радиоэлектронной аппаратурой, что привело к росту числа элементов в ней. Отсюда особо важное значение приобретают проблемы повышения надежности аппаратуры и ее элементов.
Качество и надежность элементной базыинтегральных микросхем во многом определяются технологией их изготовления. При технологическом проектировании синтезируется оптимальная структура технологического процесса обработки и сборки, позволяющая максимально использовать отработанные типовые процессы и обеспечивать высокую воспроизводимость, минимальные трудоемкость и стоимость с учетом конструкторских требований. Вследствие сложности и многостадийности технология ИМС выделилась в самостоятельную научную дисциплину. Она предполагает совокупность технологических процессов изготовления, контрольно-измерительных операций, а также физических, химических и механических испытаний, осуществляемых с исходными материалами и полуфабрикатами или отдельными электронными элементами для получения ИМС, как законченных изделий, обладающих заданными параметрами.
На современном этапе развития микроэлектроники используются два основных вида интегральных микросхем:
пленочные интегральные микросхемы;
полупроводниковые интегральные микросхемы.
Пленочные ИМС создаются на диэлектрической подложке путемпослойного нанесения пленок различных материалов с одновременным формированием из них микроэлементов и их соединений.
Полупроводниковые ИМС создаются путем локального воздействия на микроучастки полупроводникового кристалла и придания им свойств, соответствующих функциям микроэлементов и их соединений.
В монографии обобщены и систематизированы многочисленные фундаментальные и прикладные знания по разнообразным наноматериалам и нанотехнологиям, дана общая характеристика наноматериалов и нанотехнологий, рассмотрены основные методы исследования наноматериалов, описаны структура и свойства различных видов наноматериалов, области их применения, особенности получения.
Адресуется специалистам в области физики конденсированного состояния, физической химии, микроэлектроники, а также студентам естественнонаучных и технических факультетов вузов, магистрантам, аспирантам и преподавателям.
В книге в доступной форме излагаются вопросы, связанные с историческим развитием и современным применением нанотехнологии в различных областях - электронике, медицине, биотехнологии, точной механике и оптике, автомобильной индустрии, энергетике.
Рассматриваются социоэкономические последствия и этические аспекты внедрения нанотехнологии в жизнь современного общества.
Для студентов, изучающих дисциплины, связанные с применением нанотехнологии, преподавателей соответствующих специальностей, а также для широкого круга читателей, интересующихся новейшими достижениями в науке и технике.
Рассмотрены основные направления развития современной электроники, использующей физические эффекты, имеющие место в наноструктурах. Проанализированы пути перехода от микро- и наноэлектронным приборам, приведены описания нанотехнологических процессов, элементов и приборов наноэлектроники и новых материалов, с которыми тесно связано развитие приоритетной области нанонауки и нанотехнологии.
Для студентов по направлениям подготовки «Прикладные математика и физика», «Электроника и наноэлектроника», «Нанотехнологии и микросистемная техника», а также для аспи рантов и научных работников, специализирующихся в области наноэлектроники и нанотехнологий.
В учебном пособии приводятся результаты реализации созданной на основе теории фракталов концепции разработки нанотехнологий и наноматериалов для создания и освоения образцов аэрокосмической, автомобильной, медицинской техники, изделий самолетостороения и др. Предлагаемая методика позволяет в короткие сроки разработать и создать новые нанотехнологии и наноматериалы, для изготовления изделий с необходимыми техническими характеристиками. Учебное пособие может быть рекомендовано для студентов машиностроительных специальностей вузов, инженерно-техническим работникам и аспирантам, специализирующимся в области машиностроения
В монографии описывается научное направление «Диагностика макро-
скопических объемов твердотельных неупорядоченных сред с нанометро-
вым пространственным разрешением по спектрам и флуоресцентным изо-
бражениям множества одиночных молекул-зондов», разработанное в рамках
докторской диссертации автора. Рассматриваются возможности метода спектро-
скопии и флуоресцентной микроскопии одиночных молекул для исследования
низкотемпературной динамики и локальной структуры неупорядоченных твердо-
тельных сред; экспериментальные методы и теоретические подходы для описания
экспериментальных данных. Приведены результаты экспериментальных и теоре-
тических исследований динамики широкого круга олиго- и полимеров, органи-
ческих стекол и поликристаллов при низких температурах (1,5–40 K). Показано,
как данный подход может быть использован в прикладной области для наноди-
агностики материалов со сложной микроструктурой. Монография может исполь-
зоваться в качестве учебного пособия и рассчитана на студентов старших курсов,
аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области селективной
лазерной спектроскопии сложных органических соединений и наноструктур.
Монография подготовлена при поддержке Российского научного фон-
да (проект No 14-12-01415 «Статистические методы исследования люмине-
сценции одиночных нанообъектов: фундаментальные аспекты и применение
спектромикроскопии одиночных молекул и квантовых точек в материалове-
дении и нанотехнологиях»).
В учебном пособии представлена современная научная информация о достижениях нанотехнологий в области инструментария и материаловедения. Приводится систематизация материалов нанотехнологий и технологий их получения. Достаточно подробно описываются принципы работы атомно-силового и электронного микроскопов, а также их технические особенности. Описаны основные квантовые эффекты, которые находят свое применение в нанотехнологиях. Кроме этого большое внимание уделяется вопросам будущего применения нанотехнологий в быту и технике. В последних вопросах освещаются достижения российской науки и техники, а также вопросы создания собственного нанотехнологического производства.
В монографии представлены результаты работ в области технологий получения
и исследования наноструктурированных материалов и устройств на их основе,
выполненных в Дагестанском государственном университете. Сохранена авторская
редакция текстов.
Монография адресована научным работникам, аспирантам и студентам
физико-математических и технических направлений, а также тем, кто интересуется
современным состоянием исследований в области нанотехнологий и нанострукту-
рированных материалов
В пособии изложены термодинамические основы теорий гомогенной и гетерогенной нуклеации и процессы роста частиц новой фазы, чем закладывается общая физико-химическая база для обсуждения частных вопросов технологий. Рассмотрены методы получения и технология производства наноматериалов с учётом физических особенностей каждого класса наноматериалов: полупроводниковых квантовых точек, металлических наночастиц, диэлектрических частиц и фотонных кристаллов; углеродных материалов; материалов на основе целлюлозы и, наконец, методы получения пористых материалов и аэрогелей.
Учебное пособие адресовано студентам, специализирующимся в области нанотехнологий, и может быть полезно специалистам, работающим в смежных областях.
