Методы получения и исследования наноматериалов и наноструктур, лабораторный практикум по нанотехнологиям, Мишина Е.Д., Шерстюк Н.Э., Евдокимов А.А., 2021

Методы получения и исследования наноматериалов и наноструктур, Лабораторный практикум по нанотехнологиям, Мишина Е.Д., Шерстюк Н.Э., Евдокимов А.А., 2021.
   
   Представлены описания лабораторных работ для студентов 2-3-х курсов, обучающихся по специальностям «Нанотехнологии в электронике» и «Квантовая электроника». В ходе выполнения работ студенты ознакомятся с некоторыми методами получения наночастиц и нанокомпозитов, приобретут навыки работы с объектами нанометрового размера и овладеют современными физико-химическими методами исследования. Каждый цикл работ предваряется теоретическим введением, которое может играть роль краткого конспекта лекций.
Для студентов, аспирантов, докторантов, преподавателей классических, педагогических и технологических университетов, а также специалистов, работающих над проблемами разработки и применения нанотехнологии.




Получение наноразмерных структур.
Вещество, находящееся в наноразмерной модификации, существенно отличается по многим механическим, термодинамическим, магнитным и электрическим характеристикам от объемных материалов. Например, наночастицы золота обладают каталитическими, ферромагнитными, настраиваемыми оптическими свойствами, способностью к самосборке. Они хорошо поглощают и рассеивают свет, нетоксичны, химически стабильны, биосовместимы, что делает их перспективными материалами для создания целого спектра приборов — от средств диагностики до различных сенсоров, устройств волоконной оптики и компьютерных наносхем [1—9]. Благодаря указанным свойствам наночастицы золота могут играть роль удобного, легко доступного, универсального модельного объекта для ознакомления ^основными методами и понятиями науки о наносистемах.

Оглавление.
Введение.
Часть 1. Получение наноразмерных структур.
Получение наночастиц золота.
Получение наночастиц серебра.
Формы наночастиц золота.
Формы наночастиц серебра.
Абсорбционная спектроскопия как метод исследования наночастиц.
Оптические свойства растворов, содержащих наночастицы. Поверхностный плазмонный резонанс и комбинационное рассеяние.
Физико-химические основы процесса получения оксида алюминия методом анодного окисления.
Контрольные вопросы.
Работа 1.1. Формирование и оптические свойства наночастиц золота.
Работа 1.2. Формирование, оптические свойства и морфология наночастиц серебра.
Работа 1.3. Формирование наночастиц платины.
Работа 1.4. Получение двумерных наноструктур оксида алюминия методом анодного окисления.
Часть 2. Исследование наноструктур методами сканирующей зондовой микроскопии.
Основы методов СЗМ.
Общие принципы атомно-силовых микроскопов.
Общие принципы работы магнитно-силовых микроскопов.
Контрольные вопросы.
Работа 2.1. Исследование поверхности методом атомно-силовой микроскопии.
Работа 2.2. Исследование магнитных свойств поверхности методом атомно-силовой микроскопии.
Часть 3. Исследование наноструктур методом просвечивающей электронной микроскопии.
Общие принципы работы просвечивающих электронных микроскопов.
Контрольные вопросы.
Работа 3.1. Исследование наночастиц платины на углеродном носителе методом просвечивающей электронной микроскопии.
Часть 4. Оптические методы исследования наноструктур.
Конфокальная микроскопия.
Оптическая спектроскопия.
Фотолюминесценция и наноструктуры.
Магнитооптические явления в наноструктурах.
Оптические плазмонные метаматериалы.
Контрольные вопросы.
Работа 4.1. Исследование топографии поверхности наноструктур методом конфокальной микроскопии и профилометрии.
Работа 4.2. Исследование оптических свойств наноструктур и фотонных кристаллов.
Работа 4.3. Изучение процессов фотолюминесценции в наноразмерных полупроводниковых структурах оксида цинка.
Работа 4.4. Изучение линейного магнитооптического эффекта Керра в наноструктурированных ферромагнитных материалах.
Работа 4.5. Наблюдение аномального двулучепреломления и дихроизма в анизотропных плазмонных метаматериалах.
Часть 5. Манипулирование нанообъектами и управление наноперемещениями.
Физические принципы оптического манипулирования одиночными микро- и наночастицами.
Пьезоэффект и наноперемещения.
Контрольные вопросы.
Работа 5.1. Манипулирование микро- и наночастицами в оптическом пинцете.
Работа 5.2. Измерение управляемого перемещения эталона в нанометровом диапазоне.
Часть 6. Обработка структур и изготовление устройств с применением нанотехнологий.
Электронный перенос в природе.
Принцип действия солнечных элементов.
Механизм процесса плазмохимического травления.
Контрольные вопросы.
Работа 6.1. Сборка солнечного элемента нового типа с использованием нанотехнологий.
Работа 6.2. СВЧ плазмохимическое травление поверхности подложек и наноразмерных пленок.
Литература.

Купить .

Купить - rtf .





Теги: учебник по нанотехнологии :: нанотехнология :: Мишина :: Шерстюк :: Евдокимов