ПРОГРАММА
вступительных экзаменов по специальности
6M074000 – «Наноматериалы и нанотехнологии»
Электронные cостояния в твердых телах
Зонная теория твердых тел
Приближения слабой и сильной связи
Эффективная масса
Заполнение зон
Классификация функциональных наноматериалов по электрофизическим и магнитным характеристикам.
Металлы.
Полупроводники, Изоляторы.
Пьезоэлектрики.
Пироэлектрики.
Сегнетоэлектрики.
Ферромагнетики.
Ферримагнетики.
Антиферромагнетики.
Мультиферроики.
Сверхпроводники.
Металлы. Поверхность Ферми в реальных металлах.
Модель свободных электронов.
Термодинамика свободных электронов.
Проводимость (модель Зоммерфельда).
Закон Ома.
Полупроводники
Собственная и примесная проводимость.
Термодинамика полупроводников
Контактные явления. p-n переход.
Зонная структура полупроводников.
Магнитные свойства твердых тел.
Основные магнитные состояния твердых тел: диамагнетизм, парамагнетизм, ферромагнетизм, антиферромагнетизм, ферримагнетизм
Модель Вейса.
Модель Гейзенберга
Магнитные домены
Спиновые волны. Магноны
Магнитная нейтронная дифракция.
Рассеяние нейтронов на магнонах
Классификация конденсированных состояний вещества.
Твердое тело (кристаллы и аморфные вещества); жидкость; мезоморфное состояние; кластерное состояние.
Кристаллы
Симметрия кристаллов.
Решетки Бравэ.
Пространственные группы симметрии.
Методы выращивания кристаллов.
Методы синтеза наноматериалов и наноструктур
Методы физической конденсации
Плазмохимический метод
Диспергационные методы
Методы химического осаждения
Золь – гель метод
Методы визуализации и исследования наночастиц.
Сканирующая зондовая микроскопия
Атомно-силовая микроскопия
Сканирующая туннельная микроскопия
Растровая электронная микроскопия
Рентгеновские методы исследования наноструктур.
Углеродные наноматериалы.
Аллотропные формы углерода.
Многообразие углеродных структур: фуллерены, графен, нанотрубки.
Фуллерены: определение, свойства, приложения.
Свойства углеродных нанотрубок. Приложения в нанотехнологиях.
Классификация наноматериалов.
Основные типы структур наноматериалов.
Наноразмерный эффект.
Основные области применения наноматериалов и возможные ограничения.
Нанотехнологии в биологии и медицине
Наноэлектроника
Нанокатализ
Рекомендуемая литература
-
Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М., Физматлит, 2007, 416 с.
-
5. Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены. Учебное пособие. - М.: Университетская книга, Логос, 2006. – 376 с.
-
В. Л. Миронов. Основы сканирующей зондовой микроскопии. - ИФМ РАН, Нижний Новгород, 2004. – 114 с.
-
Ч. Пул, Ф.Оуэнс, ―Нанотехнологии‖, М., «Техносфера», 2004.