Программа дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии»




Скачать 156.85 Kb.
НазваниеПрограмма дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии»
Дата конвертации20.02.2013
Размер156.85 Kb.
ТипПрограмма дисциплины


Правительство Российской Федерации


Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"



Московский институт электроники и математики Национального

исследовательского университета "Высшая школа экономики"


Факультет электроники и телекоммуникаций


Программа дисциплины


«Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии»


для направления 210600 «Нанотехнологии»

по специальности 210602 «Наноматериалы» подготовки специалистов


Автор – доц., к.т.н. В.В.Рыбалко vrybalko@hse.ru


Одобрена на заседании кафедры «Микросистемная техника, «31» августа 2012 г.

материаловедение и технологии»

Заведующий кафедрой _______________ В.П.Кулагин


Рекомендована секцией УМС [Введите название секции УМС] «___»____________ 20 г

Председатель [Введите И.О. Фамилия]


Утверждена УС Факультета электроники и телекоммуникаций «___»_____________20 г.

Ученый секретарь ________________________ [подпись]


Москва 2012


Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы


Область применения и нормативные ссылки

Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.

Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов, обучающихся по направлению 210600 «Нанотехнологии»,

специальности 210602 «Наноматериалы»


Программа разработана в соответствии с:

  • Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для направления 210600 «Нанотехнология» подготовки инженеров;

  • Рабочим учебным планом МИЭМ НИУ ВШЭ по направлению 210600 «Нанотехнология» подготовки инженеров, утвержденным в 2012 г.

Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноструктурированных материалов, нанотехнологии» являются:

  • Познакомить студентов с современными методами получения наноструктур и наноматериалов.

  • Научить их правильно характеризовать нанообъекты и оценивать их свойства с точки зрения применения для решения различных конструкторско-технологических задач (создание новых конструкционных материалов, разработка устройств электроники, микро- и наноробототехники, элементов энергетики и др.).

Компетенции обучающегося,
формируемые в результате освоение дисциплины



В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: физическую сущность явлений, происходящих в материалах в условиях производства и эксплуатации наноструктур; их взаимосвязь со свойствами;

Уметь: оценивать поведение нанообъектов при воздействии на них различных технологических и эксплуатационных факторов. Обоснованно выбирать методы модификации свойств материалов для получения необходимой структуры с требуемыми физико-химическими, электрическими и другими свойствами.

Владеть: навыками выбора технологии и оборудования для получения наноструктур и наномодифицированных материалов.


В результате изучения дисциплины студент осваивает следующие компетенции:

Компетенция

Код по ГОС/НИУ

Дескрипторы – основные признаки освоения (показатели достижения результата)

Формы и методы обучения, способствующие формированию и развитию компетенции

Способность использовать

анализ, систематизацию и обобщение научно-технической информации по теме исследований области нанотехнологий




Обсуждение заданий и решение задач, в том числе – в рамках зачета, экзамена, анализ публикаций при подготовке КР

Посещение лекций, подготовка к лабораторным работам,
выполнение и защита работ

Способность оптимального выбора и проектирования методов получения наноструктурных материалов различного назначения, изделий и устройств на их основе;





Обсуждение заданий и решение задач, в том числе – в рамках зачета, анализ статей для обсуждения на практических занятиях

Посещение лекций, подготовка к лабораторным работам,
выполнение и защита работ

Место дисциплины в структуре образовательной программы

для направления 210600 «Нанотехнология» подготовки инженеров; дисциплина «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» является дисциплиной профессионального цикла.

Изучение дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» базируется на следующих дисциплинах:

  • Физика конденсированного состояния

  • Квантовая механика:

  • Физико-химия наноструктурированных материалов:

  • Электротехника и электроника

  • Материаловедение

  • Химия

  • Матанализ


Основные положения дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноструктурированных материалов, нанотехнологии» являются итоговыми знаниями и используются при написании дипломной работы

Тематический план учебной дисциплины



Название темы

Всего часов по дисциплине

Аудиторные часы

Самост. работа










Лекции

Лаб. раб

Практич. занятия





1

Классификация и краткая характеристика наноструктур и наноматериалов

16

4

3

1

8

2

Физические основы нанотехнологии

72

24

4

6

36

3

Методы получения наноструктур и наноструктурированных материалов

76

28

6

6

36

4

Свойства и области применения наноизделий

36

12

4

4

16




Итого:

200

68

17

17

98

Формы контроля знаний студентов

Тип контроля

Форма контроля

Семестр

Параметры

Текущий

контроль выполнения лаб. раб.

9

Выполнение заданий, ответы на вопросы,

Промежуточный

Курсовая работа

9

до 15 стр. шрифт Times New Roman, 1,5 интервала

Итоговый

экзамен

9

оценка

Порядок формирования оценок по дисциплине

  • текущий контроль предусматривает учет активности студентов в ходе проведения консультаций с преподавателями, лабораторных работ, выполнении курсовой работы и т.п.;

  • промежуточный контроль предусматривает выполнение лабораторных и курсовой работ;

  • итоговый контроль проводится в форме экзамена.


Итоговая оценка формируется как взвешенная сумма оценки, накопленной в течение курса, и оценки за экзамен.

Накопленная оценка (НО) (максимум 10 баллов) включает оценку за выполнение лабораторных работ (Ол.) и курсовой работы (Ок) и формируется по следующему правилу:

НО=0,5Ол.+0,5Ок

Итоговый экзамен (ИЭ) (максимум 10 баллов)

Итоговая оценка (ИО) (максимум 10 баллов) по курсу определяется с учетом накопленной оценки (с весом 0,3) и оценки за экзамен в конце курса (с весом 0,7) по следующей формуле:

ИО=0,3*НО + 0,7*ИЭ

Экзамен является обязательным, независимо от накопленной за учебный год оценки. Студент, не явившийся на экзамен без уважительной причины, или получивший неудовлетворительную оценку (от 1 до 3 баллов), получает неудовлетворительную оценку за курс в целом.

Итоговая оценка по курсу после пересдачи (ИОП) (первой, второй) определяется с учетом накопленной оценки (с весом 0,4) и оценки за пересдачу (с весом 0,6) по следующей формуле:

ИОП=0,4*НО + 0,6*П

Все округления производятся в соответствии с общими математическими правилами.

Оценки за курс определяются по пятибалльной и десятибалльной шкале.

Количество набранных баллов

Оценка по десятибалльной шкале

Оценка по пятибалльной шкале

9,5-10

10

отлично

8,5-9,4

9

отлично

7,5-8,4

8

отлично

6,5-7,4

7

хорошо

5,5-6,4

6

хорошо

4,5-5,4

5

удовлетворительно

3,5-4,4

4

удовлетворительно

2,5-3,4

3

неудовлетворительно

1,5-2,4

2

неудовлетворительно

0–1,4

1

неудовлетворительно

Критерии оценки знаний, навыков

Активность на лабораторных практических занятиях оценивается по следующим критериям:

  • Ответы на вопросы, предлагаемые преподавателем;

  • Выполнение практических заданий;

  • Участие в дискуссии по результатам исследований.


Курсовая работа оценивается по следующим критериям:

  • полнота аналитического обзора;

  • степень решения поставленной задачи;

  • аккуратность и наглядность в оформлении работы, стиль изложения.


Экзамен сдается в конце курса. Перед началом экзамена раздаются билеты, содержащие по 2 вопроса. Вопросы составляются с учетом материала, пройденного в 9-м семестре на лекциях. Ответ излагается письменно в форме ответа на предложенные вопросы. Использование каких-либо текстов, калькуляторов, телефонов и др. средств связи запрещается. Время отводимое на подготовку ответов по билету – 30 мин.


Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Базовые учебники

  1. Жабрев А.В., Рыбалко В.В. и др., Введение в нанотехнологию. М., МИЭМ, 2008г. – 243с.

  2. Под ред. С.Сигова, Нолучение и исследование наноструктур, М., БИНОМ, 2010, 146с.

Основная литература

1. Иванова В.С. Введение в междисциплинарное наноматериаловедение.- М.: "Сайнс-Пресс", 2005.- 208 с.

2. Нанотехнологии в электронике под ред. Ю.А. Чаплыгина.- М.: Техносфера, 2005.- 448 с.


Содержание программы


Раздел 1. Классификация и краткая характеристика наноструктур и наноматериалов


Элементарные и композиционные наноструктуры,. Кластеры и молекулы. Одномерные и двумерные наноструктуры.. Понятие мезофазы. Метамолекулы. Квантовые ямы, проволоки и точки.


Основная литература

1. Иванова В.С. Введение в междисциплинарное наноматериаловедение.- М.: "Сайнс-Пресс", 2005.- 208 с.

2. Нанотехнологии в электронике под ред. Ю.А. Чаплыгина.- М.: Техносфера, 2005.- 448 с.


Дополнительная литература:


1. Сергеев Г.Б. Нанохимия. - М.: Изд-во МГУ. 2005. - 288 с.

2. Гречихин Л.И. Физика наночастиц и нанотехнологий. Минск.: УП "Технопринт". 2004.- 399 с.


Раздел 2. Физические основы нанотехнологии

Масштабные эффекты в описании физических объектов. Фрактальный подход к представлению их структуры. Самоподобие. Аффинное пространство и геометрия. Алгоритм построения кривой Коха. Мера Хаусхофера. Фрактальная размерность и методы ее определения. Методы получения фрактальных структур в микро и нанотехнологии Фрактальный подход в микро и нанотехнологии. Проблема чистоты материала и вещества. Состояние поверхности. Основные понятия нелинейной динамики. Процессы самоорганизации и синергетика. Реализация процессов самоорганизации в различных системах. Самоорганизациия в технологических процессах. Основы молекулярной электроники


Основная литература

1. Иванова В.С. Введение в междисциплинарное наноматериаловедение.- М.: "Сайнс-Пресс", 2005.- 208 с.

2. Нанотехнологии в электронике под ред. Ю.А. Чаплыгина.- М.: Техносфера, 2005.- 448 с.


Дополнительная литература:


1. Гречихин Л.И. Физика наночастиц и нанотехнологий. Минск.: УП "Технопринт". 2004.- 399 с.

2. Нанотехнология: физика, процессы, диагностика, приборы / под ред. Лучинина В.В., Таирова Ю.М..- ФИЗМАТЛИТ, 2006.- 552 с.


Раздел 3. Методы получения и анализа наноструктур и материалов.

Методы и технологии получения нанодисперсных частиц и наноразмерных пленок. Золь-гель технологии. Электрохимические методы в нанотехнологии. Электронно- и ионно-лучевые технологии. Плазмохимические методы формирования наноструктур. Проблемы невоспроизводимости в нанотехнологии.


Основная литература

1. Иванова В.С. Введение в междисциплинарное наноматериаловедение.- М.: "Сайнс-Пресс", 2005.- 208 с.

2. Нанотехнологии в электронике под ред. Ю.А. Чаплыгина.- М.: Техносфера, 2005.- 448 с.


Дополнительная литература:


1. Гречихин Л.И. Физика наночастиц и нанотехнологий. Минск.: УП "Технопринт". 2004.- 399 с.

2. Нанотехнология: физика, процессы, диагностика, приборы / под ред. Лучинина В.В., Таирова Ю.М..- ФИЗМАТЛИТ, 2006.- 552 с.


Раздел 4. Свойства и области применения наноизделий

Производство и применение нанокомпозитных материалов. Алмазоподобные пленки и нанокомпозиты. Одноэлектронные устройства. Применение углеродных структур и материалов в наноробототехнике и наноэлектронике. Наномодификаторы традиционных материалов, используемых в медицине, общем машиностроении, строительстве, энергетике, транспорте.


Основная литература

1. Иванова В.С. Введение в междисциплинарное наноматериаловедение.- М.: "Сайнс-Пресс", 2005.- 208 с.

2. Нанотехнологии в электронике под ред. Ю.А. Чаплыгина.- М.: Техносфера, 2005.- 448 с.


Дополнительная литература:


Нанотехнология: физика, процессы, диагностика, приборы / под ред. Лучинина В.В., Таирова Ю.М..- ФИЗМАТЛИТ, 2006.- 552 с.

Оценочные средства для контроля и аттестации студента: курсовая работа


Студент должен представить на электронном носителе:

- обзор по заданной теме, набранный в редакторе Word;

- презентацию доклада длительностью 10-15 минут.

В рамках обзора (презентации) студент должен обосновать целесообразность применения выбранной технологии для получения данного материала (группы материалов) Обзор должен иметь объем не менее 15 страниц, набранных шрифтом Times New Roman размером 12 с интервалом 1.

Обзор снабжается иллюстрациями и ссылками на использованные источники литературы

Обзор имеет следующую структуру:

- введение (причины создания и применения нанотехнологий, общие характеристики наиболее значимых аспектов реализации)

- область применения и описание выбранной технологии,

- примеры использования полученных наноструктур в конкретных промышленных изделиях и обеспечения заданного уровня качества продукции (выполнения технологических процессов)

- список ссылок на использованную литературу


Оценочные средства контроля и аттестации студента:
экзаменационные вопросы для оценки качества освоения дисциплины



1 Физические инструменты нанотехнологий

2 Преимущества радиационных и зондовых технологий:

3 Классификация ЭФМО

4 Области применения ЭФМО

5 Методы получения УНО. Классификация

6 Физические механизмы образования НО при низко- и выскотемпературных процессах

7 Плазменный или электро-дуговой метод получения углеродных НО

8 Метод лазерной аблации

9 Газофазный метод каталитического разложения углеводородов

10Метод каталитического химического выращивания НТ из паров углеводородов в плазме постоянного тока

11.Ионная имплантация для получения эндоэдралов

12. Жидкофазная имплантация (диффузия) для получения пиподов

13. «Оксидирование – расслоение» для получения графена

14. Эффекты, используемые для модификации свойств материалов плазменными и ионно-лучевыми методами воздействия

15. Модель Зигмунда распыления немонокристаллических материалов

16 Влияние энергии первичных ионов на коэффициент распыления подложки потоком ионов

17. Влияние отношения атомной массы бомбардирующих ионов к А.М. атомов подложки на коэффициент распыления подложки

18. Угловая зависимость коэффициента распыления изотропной подложки

19. Возникновения фокусонов при распыления анизотропной подложки


20. Формирование тонких пленок методом ионного распыления. Схема диодной напылительной установки.

21. Формирование тонких пленок методом ионного распыления. Схема триодной напылительной установки

22. Формирование тонких пленок методом ионного распыления. Схема ВЧ-напылительной установки

23. Формирование тонких пленок методом ионного распыления. Схема напылительной установки с автономным ионным источником

24.Магнетронная распылительная установка

25. Схема цилиндрической установки магнетронного типа

26. Схема цилиндрической установки магнетронного типа с анодом, вынесенным из пространства распыляемого потока

27. Влияние технологических факторов на формирование пленок методом магнетронном распылении


29. Определение селективности и анизотропии травления

30. Механизм плазменного травления

31. Возникновение анизотропии при плазменном травления

32. Селективность при плазменном травления

33. Метод плазменного травления при высоком давлении

34. Реактивное ионно-лучевое травление. Характеристика процесса и схема реализации

35. Взаимовлияние праметров процесса РИЛТ друг на друга

36. Ионно-лучевое травление


37. Ионная имплантация. Краткая характеристика, структурная схема установки

38. Эффект каналирования


39. Структурная схема лазерной установки

40. Механизмы поглощения фотонов в конденсированной среде. Поглощение свободными носителями заряда и Фундаментальное поглощение.

41. Механизмы поглощения фотонов в конденсированной среде. Примесное поглощение (на структурных несовершенствах) и решеточное поглощение.

42. Преобразование энергии фотонов в тепло в металлах

43. Преобразование энергии фотонов в тепло в полупроводниках


44 Лазерное упрочнение

45. Лазерная размерная обработка

46. Лазерный отжиг


Автор программы: __________________ /Рыбалко В.В./


Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Программа дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии» iconРабочая программа учебной дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии»
Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла б 17. 1 основной образовательной программы подготовки бакалавров...

Программа дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии» iconПрограмма элективного курса «Нанотехнологии: когда размер имеет значение»
Нанотехнологии это не просто количественный, а качественный скачок от работы с веществом к манипуляции отдельными атомами. О том,...

Программа дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии» iconРабочая программа учебной дисциплины «Физико-химия наночастиц и наноматериалов»
...

Программа дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии» iconНанотехнологии: состояние, направления и тенденции развития
Нанотехнологии: состояние, направления и тенденции развития: учебное пособие./ Костанай, Костанайкий социально-технический университет...

Программа дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии» iconПрограмма дисциплины «Методы и приборы для изучения, анализа и диагностики наночастиц и наноматериалов» для направления 210602. 65 «Наноматериалы»
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Программа дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии» iconРабочая программа учебной дисциплины «Методы и приборы для изучения, анализа и диагностики наночастиц и наноматериалов»
«Методы и приборы для изучения, анализа и диагностики наночастиц и наноматериалов»

Программа дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии» iconРабочая программа учебной дисциплины «Нанотехнологии в машиностроении»
Дисциплина дополняет знания о современной тенденции развития технологии машиностроения. Комплекс усвоенных знаний вместе с первичными...

Программа дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии» iconПрограмма дисциплины «Компьютерное моделирование процессов нанотехнологии» для направления 210602. 65 «Наноматериалы»
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Программа дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии» iconПрограмма XI международной
Официальное открытие XI международной специализированной выставки «Нанотехнологии. Казань 2010» и XI международной научно-практической...

Программа дисциплины «Процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии» для направления 210600 «Нанотехнологии» iconНанотехнологии
Основы нанотехнологии в технике : учеб пособие для вузов по направлению "Конструкт техн обеспечение машиностроит пр-в" / А. Н. Ковшов,...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница