XD12NNT | Nanotechnologie | Rozsah výuky: | 14+4 | ||
---|---|---|---|---|---|
Přednášející (garant): | Bouda V. | Typ předmětu: | Z | Zakončení: | Z,ZK |
Zodpovědná katedra: | 312 | Kreditů: | 4 | Semestr: | L |
Anotace:
Cílem předmětu je seznámení studentů se současnými nanotechnologiemi ve vztahu k mikrotechnologiím, používanými materiály a směry vývoje pro potřebu kvalifikovaného řešení problémů spojených s další miniaturizací systémů a prvků. Předmět se zabývá syntézou, vytvářením vrstev, zpracováním objemových materiálů, jejich charakterizací, vlastnostmi a aplikacemi v nanoelektronice. Synergický efekt výkladu teorie syntézy nanomateriálů, molekulárního inženýrství, nano- a mikrotechnologií umožňuje vytváření představy o technologiích příštích desetiletí.
Osnovy přednášek:
1. | Nové metody miniaturizace, procesy subtraktivní a aditivní, molekulární inženýrství. Vztah mezi mikrotechnologiemi a nanotechnologiemi | |
2. | Fyzika nanostruktur. Fraktály. Chaos a princip invariance. Samopodobnost a samopříbuznost. Perkolace, sol-gel přechod a přechod kov-isolant. Difuzí limitovaná agregace a růst | |
3. | Fyzika koloidních systémů. Van der Waalsovy a elektrostické interakce mezi koloidy. Morfologie koloidních agregártů. Metody přípravy koloidních disperzí | |
4. | Fyzikální chemie surfaktantů. Amfifilní molekuly v roztoku. Mezifázové vrstvy, spontánní zakřivení a tvary micel. Koloidy - micely - vesikuly | |
5. | Polymerní materially, morfologie, tání krystalů a skelný přechod, elasticita, viskoelasticita, křehké chování, zpracování | |
6. | Kapalné krystaly. Nematické krystaly, lamelární a kolumnární systémy | |
7. | Supramolekulární materiály. Samovolně rostoucí a adaptivní organické materially. Funkční materiály | |
8. | Vznik klastrů a nanočástic z přesycených par. Naprašování, laserové metody | |
9. | Syntéza nanočástic chemicky. Kovy, keramika, kompozity, polovodiče, organizované membrány | |
10. | Vícevrstvé nanomateriály. Vytváření ultratenkých blan. Metody leptání. Použití litografie. Aditivní technika, PVD, CVD, epitaxe | |
11. | Zpracování materiálu sol-gel technologií. Lisování a spékání. | |
12. | Charakterizace nanostrukturních materiálů. Chemické, mechanické, optické, magnetické, elektrově-transportní vlastnosti | |
13. | Pórezní křemík, biologické nanomateriály, fulereny, nanotrubice | |
14. | Nanofabrikace v nanoelektronice. Rezisty, litografie, vytváření motivů, nanoprvky, nanotransistory, nanooptoelektronika, fyzikální modelování a simulace funkcí |
Osnovy cvičení:
1. | DLVO teorie interakcí mezi koloidy | |
2. | DLVO teorie interakcí mezi koloidy | |
3. | Praktické aplikace DLVO teorie v materiálových vědách | |
4. | Praktické aplikace DLVO teorie v materiálových vědách | |
5. | Fyzikální modelování samorganizace v koloidních systémech | |
6. | Fyzikální modelování samorganizace v koloidních systémech | |
7. | Difuzí limitovaný růst fraktálu - praktický experiment | |
8. | Difuzí limitovaný růst fraktálu - praktický experiment | |
9. | Exkurze do Fyzikálního ústavu AVČR v Praze - molekulární epitaxe a MOVPE | |
10. | Exkurze do Fyzikálního ústavu AVČR v Praze - molekulární epitaxe a MOVPE | |
11. | Exkurze do Ústavu anorganické chemie AVČR v Praze - sol - gel technologie | |
12. | Exkurze do Ústavu anorganické chemie AVČR v Praze - sol - gel technologie | |
13. | Exkurze do Ústavu fyzikální chemie AVČR v Praze - atomová mikroskopie AFM | |
14. | Exkurze do Ústavu fyzikální chemie AVČR v Praze - atomová mikroskopie AFM |
Literatura Č:
1. | J.Pouchlý: Fyzikální chemie makromolekulárních a koloidních soustav. VŠCHT v Praze 2001 | |
2. | J.Šesták, Z.Strnad, A.Tříska: Speciální technologie a materiály. Academia 1993 | |
3. | K.Veselý: Polymery. Česká společnost průmyslové chemie, Brno 1992 | |
4. | B.Bednář, V.Flemr, B.Kratochvíl: Nové materiály. VŠCHT v Praze 1991 |
Literatura A:
1. | Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications. ed. By Edelstein, A.S. and Cammarata, R.C. The Institute of Physics, London 1998. | |
2. | Daoud,M. and Williams,C.E.: Soft Matter Physics. Springer 1999. | |
3. | Madou,M: Fundamenrtals of Microfabrication. CRC Press New York 1997 |
Požadavky:
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
|
Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |