8D07112 Наноматериалы и нанотехнологии в КазНУ им. аль-Фараби

Цель дисциплины сформировать способность получать наноматериалы для производства. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: физические и химические методы в нанотехнологий, анализ технологических методов синтеза наноматериалов и выявления свойств наноматериалов, изменения свойств материалов при приближении размеров их структурных единиц к наномасштабу, получение новых наноматериалов с заданными, а также обладающие различными физико-химическими свойствами.

Цель дисциплины сформировать способности необходимые для определения и анализа структуры и свойств наноматериалов. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: теоретические основы термодинамики и кинетики реакций получения наночастиц, классические методы исследования размера, состава и структуры наночастиц и наноматериалов.

Цель дисциплины: формирование у докторантов устных и письменных, а также вербальных и невербальных коммуникативных навыков, необходимых во взаимодействии с коллегами в науке и производстве в нанотехнологической отрасли. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Написание и публикация в научных журналах, начиная с выбора подходящего журнала в энергетической отрасли, заканчивая написанием каждой части статьи, вплоть до представления статьи и ответа на рецензию, а также проверки доказательств; Пошаговые инструкции и наглядные примеры того, как писать выигрышные грантовые предложения. Методология подготовки доклада по результатам научных и инженерных исследований. Руководство к подготовке презентации: четкая, последовательная и уверенная презентация в дружественном и доступном стиле, навыки, необходимые им для проведения эффективных презентаций, особенно в международной среде. Практические рекомендации по созданию наглядных презентаций и их структурированию.

Цель дисциплины сформировать способность применять технологию плазменной обработки поверхностей различных материалов. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: основные понятия в теории переноса излучения в веществе, основные принципы работы плазменных ускорителей, параметры плазмы в плазменном ускорителе, плотность энергии взаимодействия плазмы с веществом на ускорителе, взаимодействие ускоренных ионов с веществом, атомно-силовая микроскопия, рамановская спектроскопия, сканирующая электронная микроскопия и система элементного анализа облученных образцов, глубина проникновения ионов в аморфные и кристаллические твердые тела, изучение структуры и свойства обработанного образца, методы диагностики, а также компьютерные методы моделирования для исследования сложных систем, инерционный термоядерный синтез, плотная горячая материя, корреляционные функции и термодинамические свойства пылевой плазмы ТЯЭР, применение электронной литографии, создание трековых мембран, плазменная резка.

Цель дисциплины сформировать способность освоить плазменную технологию для получения наноматериалов. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: различные типы разряда для синтезирования наноматериалов, диагностика плазмы и методы исследования свойств синтезированных наноматериалов, механизмы образования наноматериалов в плазменной среде, свойства газоразрядной плазмы и современные методов синтезирования наноматериалов в плазменной среде.

Цель дисциплины сформировать способность использовать физико-химические методы получения наноматериалов. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: физика, биология и химия дисперсных систем, основные методы синтеза наноструктурированных материалов из газовой, жидкой и твердой фазах и методы их исследования, а также области их практического применения, свойства наноразмерных материалов, контроль и диагностика процессов синтеза наноматериалов с требуемыми характеристиками; проведение теоретических и практических исследований по получению наноматериалов и их применению.

Цель дисциплины сформировать способность определять уникальные оптические свойства метаматериалов. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: электродинамика метаматериалов с отрицательным показателем преломления, градиентных оптических материалов, метаповерхостей, а также технологии их изготовления и наиболее важных практических применении, численные методы программирования и моделирования оптических характеристик, методики фабрикаций данных метаматериалов.

Цель дисциплины сформировать способность моделировать наносистемы. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: изучение экспериментальных фактов нанофизики и нанотехнологий, физических принципов, лежащих в основе моделирования наноструктур и наносистем на атомном уровне, уравнение Шредингера для основных модельных физических проблем, молекулярная динамика, теория функционала плотности, метод Монте-Карло, теоретические модели взаимодействия наноструктур с молекулами и атомами.

Цель дисциплины: формирование методологической и исследовательской культуры докторантов, умения самостоятельно формулировать научные проблемы и алгоритм научного поиска ориентируясь на фундаментальные знания методов научного познания в нанотехнологии и наноинженерии, а также возможности междисциплинарной методологии. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Изучение ключевых идей и основных принципов, законов и механизмов познавательной деятельности. Рассмотрение этических проблем развития науки и техники, основных духовных ценностей и их значимость для профессиональной деятельности. Расширение и совершенствование знаний докторантов в эвристической и методологической области науки посредством освоения научно-методологического инструментария современной нанотехнологии и инжинерии. Формирование у докторантов культуры критического мышления и навыков самостоятельной рефлексии над методологическими проблемами исследования в инженерной, и частности в нанотехнологической отрасли.

Цель дисциплины сформировать способность работать с устройствами наноэлектроники.. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: устройства наноэлектроники и исследования их характеристик, cверхбыстродействующие наноструктуры, гетеропереходные полевые нанотранзисторы с высокой подвижностью носителей, низкоразмерные кремниевые среды.

Цель дисциплины сформировать способность определять физические свойства наноматериалов. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: принципиальные отличия наноматериалов в зависимости от физических свойств, принципы формирования наноразмерных структур, особенности применения наноматериалов в различных областях.

Цель дисциплины сформировать фундаментальные знания и практические навыки в области геномики и протеомики в бионанотехнологии. Учебный курс формирует навыки формулирования, разбора и решения основных задач геномики и протеомики в бионанотехнологии. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Основные принципы геномики, применение молекулярных маркеров в бионанотехнологии, современные технологии биомедицинской протеомики и пептидомики, использование протеомных технологий в биомедицинских исследованиях.

Цель дисциплины сформировать у докторантов фундаментальные знания и практические навыки в области применения бионанообъектов в технологиях создания лекарственных препаратов. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Свойства биологических систем лежащих в основе использования биоэлементов в бионанотехнологии. Разнообразие используемых в технических устройствах биоэлементов. Классификация биоэлементов по сфере применения. Принципы создания новых наноматериалов на основе биологических объектов. Вычислительные методы и компьютерное моделирование в бионанотехнологии. Применение вычислительных технологий для переработки информации об объекте до обоснования и исследования математических моделей.

Цель дисциплины сформировать способность изготавливать полупроводниковые наноматериалы, приборы и наноструктуры. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: Основные свойства и параметры объемных полупроводников. Полупроводниковые p-n переходы и гетеропереходы. Основные типы полупроводниковых наносистем. Эпитаксиальная технология получения полупроводниковых квантово-размерных структур. Кристаллический, аморфный и пористый нанокремний. Квантовые точки на основе нанокремния. Полупроводниковые нанопроволоки и нанотрубки.

Цель дисциплины сформулировать основные принципы теоретической физики в области физики плазмы, наноматериалов и нанотехнологии. При изучении дисциплины докторанты будут изучать следующие аспекты: основные понятия плазмы сложного состава и физики газового разряда, кинетические процессы в ионизированной среде с точки зрения теории и экспериментов, физика плазмы, динамические процессы неидеальной плазмы, термоядерный реактор и другие плазменно-энергетические установки, влияние образованных или синтезированных нано- и микрочастиц в плазме сложного состава на свойства самой плазмы, характеристики синтезированных наноматериалов.

Разработать методы получения наноструктурированных и полупроводниковых материалов на основе плазменных технологий и химического синтеза

Проводить экспериментальные исследования с использованием рентгеноструктурного анализа и оптической микроскопии и электрических методов исследования для получения описания характеристик наноматериалов

Делать экспертное заключение новых наноматериалов и био-/ нанотехнологии, научных проектов и научных статьей в соответствующих областях, публикуемых в рецензируемых журналах, входящие в международные базы данных (Scopus, Clarivate Analytics)

Организовывать научно-исследовательскую деятельность в области наноматериалов, био- и нанотехнологии, с использованием новых методов анализа и производственных технологий с учетом экономической и экологической эффективности

Способность эффективно общаться в рамках научного сообщества посредством академического иностранного языка, используя современные методы и технологии научной коммуникации, готовность участвовать в исследовательской деятельности на международном уровне для решения научных и научно-образовательных задач, разработка стратегии научных исследовании в области наноматериалов и нанотехнологии, включая бионанотехнологию

Делать теоретические оценки характеристик наноматериалов с использованием компьютерного и численных методов моделирования

Анализировать и оценивать результаты инновационной деятельности, современные теории, проблемы и подходы, новые тенденции в инженерии инновационных наноматериалов

Обслуживать и проводить диагностику научно-технического оборудования в области био-/ нанотехнологии и наноматериалов, давать рекомендации по улучшению параметров и характеристик в работе системы измерения

Коммерциализация результатов научно-исследовательской деятельности и опытно-конструкторских работ посредством участия в конкурсах

Разработка научно-методических пособии по результатам научных исследовании в области, био-/ нанотехнологии и наноматериалов для внедрения их в учебный процесс

Руководить проектно-инженерными работами направленными на создания новых электронных приборов, схем и устройств различного функционального назначения на основе наноматериалов

Улучшать свойства нанокомпозитных материалов и лекарственных препаратов с помощью современных плазменных технологии и нанотехнологии, включая бионанотехнологии