7M07108 Наноматериалдар және нанотехнологиялар (қолдану саласы бойынша) в Қазақстан-Британ техникалық университеті

Наноматериалдарды диагностикалауда қолданылатын қазіргі заманғы физикалық әдістердің негізгі принциптері және оларды наноқұрылымдардың әр түрін зерттеу үшін қолдану ерекшеліктері зерттеледі.

Наноматериалдарды өндірудің негізгі әдістері жан-жақты зерттелетін болады. Наноматериалдарды алу әдістерінің түрлері (механикалық, физикалық, химиялық және биологиялық). Механикалық тегістеу әдістері.

Кристалл физикасының негізгі аспектілері және наноматериалдарды құрылымдық талдау, кристалдардың түрлері зерттелетін болады. Нанокристалдардың құрылымын зерттеудің рентгендік дифракциялық әдістерінің физикалық негіздерін, әдістерін зерттеу көп қабатты наноқұрылымдардың дифракциялық заңдылықтарын модельдеу қабаттардың қалыңдығы мен санына байланысты. Оқытуды анықтау әдістері әртүрлі сипаттағы нанобобтардың өлшемдері. Курстың мақсаты - әдістерді дұрыс таңдау дағдыларын қалыптастыру әртүрлі нанобобтар мен шешімдердің наноқұрылымын зерттеу компьютерлік бағдарламаларды қолдана отырып қолданбалы тапсырмалар.

Зерттеу әдістері және жұқа қабықшаларды модельдеу, физикалық құбылыстарды зерттеу тұндыру процесінің әртүрлі кезеңдері және пленкалардың өсуі; жұқа өсудің қолданыстағы теориялары фильмдер, фильмдердің өсуі мен сапасын бақылаудың заманауи әдістерін қарастыру, олардың мүмкіндіктер мен шектеулер; жұқа қабықшалардың физикалық қасиеттерінің байланысы құрылымы мен ақаулары.

Қатты дене бетінің физикасы мен диагностикасының негізгі аспектілері зерттеледі. Бұл курстың негізгі мақсаты - студенттердің білімін дамыту қатты денелердің бетін, беттік физиканы зерттеудің жаңа әдістері жартылай өткізгіштер және металл - диэлектрлік - жартылай өткізгіш құрылымдар физикасы. Студенттердің негізгі міндеті - зерттеудің физикалық принциптерін зерттеу. бетті нақты ассимиляциялау және физикалық мағынасын түсіну жартылай өткізгіштер мен интерфейстер бетінде болатын процестер жартылай өткізгіш - қатты зат.

Бұл пәнде магистранттар басқарудың психологиялық аспектілерімен танысады

Нанотехнология негіздері және наноматериалдарды синтездеу технологиясымен танысу. Нанотехнологияның тарихы және негізгі принциптері. Наноскоптағы физикалық әсерлесудің ерекшеліктері. Наножүйелердегі кванттық әсерлер. Наножүйелер мен наноматериалдарды зерттеу әдістері. Наноқұрылымдар физикасы. Оптоэлектроника және наноэлектроника құрылғылары. Функционалды бейорганикалық наноматериалдар.

Нанотехнология саласы үшін наноэлектрониканың негізгі аспектілері зерттелетін болады. Наноэлектрониканың пайда болуының алғышарттары. Терминнің мағынасы, негізгі ұғымдар. Қазіргі әлемдегі наноэлектрониканың рөлі. Наноэлектрондық құрылғылардың жалпы жұмыс принциптері. Наноэлектроника объектілерін құруда қолданылатын технологиялық процестер.

Мұнай өндіруді жақсарту үшін наноматериалдар мен нанотехнологияларды пайдаланудың негізгі аспектілері зерттеледі. Мұнайды қалпына келтіру қиын қорлары бар кен орындарында, оның ішінде жоғары тұтқырлықтағы мұнай кен орындарын жақсартудың физика-химиялық аспектілері қарастырылады. Мұнайды кеуекті ортадан ығыстыруға әсер ететін мұнай-жыныстық-су-фазалық жүйенің термодинамикалық және кинетикалық параметрлерін ескере отырып, беттік-белсенді заттар мен сілтілік буферлік жүйелерге негізделген композициялар жасалды.

Магистранттардың ғылыми-зерттеу жұмысын ұйымдастыру бойынша ұсыныстар жоғары білім берудің білім беру стандарттарына сәйкес құзыреттілікке негізделген тәсілдер мен кәсіби қызмет түрлерін ескере отырып беріледі. Теориялық және тәжірибелік жұмыстарға, оның ішінде зерттеу тақырыбы бойынша әдебиеттер мен патенттік көздермен жұмыс, эксперименттік зерттеулердің әдістемесін әзірлеу және математикалық жоспарлау және нәтижелерді өңдеу әдістерін қолдану арқылы оларды жүзеге асыру бойынша ұсыныстарды алуға көп көңіл бөлінеді.

Наноматериалдар мен наноқұрылымдарды талдау әдістері зерттелетін болады. Микроскопия мен спектроскопияның зондтық әдістері: атом күші, сканерлеу туннелі, магниттік күш және т.б. Сканерлеуші ​​электронды микроскопия Электрлік микроскопия, оның ішінде жоғары ажыратымдылық Флуоресценттік микроскопия Дифракция әдістері (рентген, электрон, нейтрон) Рентгендік спектроскопия (XAS, EXAFS және т.б.) Электронды спектроскопия Наногравиметрия (QCN) Магнитті-резонанстық әдістер Жергілікті және локальды емес (Auger, XPS) зерттеу әдістері Терахерц спектроскопиясы Масс-спектрометрия Сызықты емес оптикалық әдістер, оның ішінде Раман спектроскопиясы Фемто және наносекундты спектроскопия Күшейтуге негізделген биологиялық әдістер

1. шет тілдерін ұйымдастырылуы мен жұмыс істеу принциптерін түсіну; 2. жаңа білімдер мен дағдыларды меңгеруге, кәсіби білім алу процесінде шет тілін меңгеру; 3. белгілі бір функцияларды орындау үшін шет тілінде ауызша және жазбаша мәлімдемелерді қолдануға, кәсіби және ғылыми мәселелер бойынша өз бетімен жұмыс істеу.

Жартылай өткізгішті наноқұрылымдарды жасау технологиясының негізгі түрлері зерттелетін болады. Төмен өлшемді негізгі физикалық қасиеттері жартылай өткізгіштік құрылымдар: суперлатиттер, кванттық ұңғымалар, филаменттер, нүктелер. Өлшемдік кванттау принципі және квантты сақтау шарттары өлшемді құбылыстар, тығыздық функциясының ерекшеліктері заряд тасымалдаушыларының күйлері мен статистикасы, оптикалық қасиеттері және кинетикасы әсерін, соның ішінде магнит өрістерін. Тәжірибелік мысалдар келтірілген. мұндай құрылымдарды наноэлектроникада қолдану.

Жұқа қабықшаларды және қатты денелердің беткі қабаттарын зерттеуде рентгендік дифракция әдістерін қолдану қарастырылады.

Наноэлектроника және микрожүйе технологиясындағы компьютерлік технологиялар, теориялық және эксперименттік зерттеулер, математикалық және компьютерлік модельдеу, материалдарды жобалау, салу, өндіріс технологиясы және пайдалану, нанотехнологияның компоненттері мен микросистема технологиялары әр түрлі функционалды мақсаттарда, нанотехнологиялық процестер мен нанодиагностиканың дамуы мен қолданылуы зерттеледі.

Нанофильмдердің құрылымы, кристалдылығы және физикалық қасиеттері зерттелетін болады. Қабықтардың құрылымы, қалыңдығы мен кристалдылығының синтез әдісіне, синтез температурасына, күйдіруге және т.б. байланысты болуы. Толық профильді талдау әдісі (Ритвельд әдісі). Наноматериалдардағы кристаллиттер мен микростресс мөлшерін анықтау. Наноматериалдарды зерттеудің рентгендік әдістері. Жіңішке және микростресс анықтау Фурье талдау әдісі (гармоникалық талдау). Зерттелетін үлгінің интегралды жарты ендерінің, стандартты және физикалық (шын) кеңею функциясының өзара байланысы. Шағын бұрышты рентгендік шашырау наноматериалдардағы кристаллиттер мен кеуектердің мөлшерін анықтау әдісі ретінде. Шағын бұрышты шашырау теориясының негіздері. Көп қабатты наноматериалдарда қабаттардың қалыңдығы мен санын анықтау.

Мұнай-газ саласы үшін нанодисперсияланған материалдардың негізгі түрлері зерттелетін болады. Бұл пәнді зерттеудің объектілері болып жоғары дамыған интерфейсі бар гетерогенді жүйелер (дисперсті жүйелер), сонымен қатар интерфейсальді қабат қабатында болатын процестер (беткі құбылыстар) табылады. Тиімді процестерді басқару және экологиялық мәселелер білімсіз мүмкін емес дисперсті жүйелердің қасиеттері мен оларды дайындау, тұрақтандыру және жою тәсілдері, сонымен қатар жер бетіндегі құбылыстардың пайда болу шарттары мен заңдылықтары.

Ұңғымадағы сұйықтықты алу әдістері мұнай өндірудің заманауи әдістерін (фонтан (сұйықтықтың шығуы резервуардағы қысым мен ұңғыма басындағы қысымның айырмашылығына байланысты), газ көтергіш, сорғы және компрессор өндірісі, соның ішінде әр түрлі сорғыларды қолдану арқылы) зерделенеді :), мұнай өндіру әдістері және газ: бастапқы, екінші, үшінші

Қатты фазалы заттардың әртүрлі аспектілері зерттеледі, атап айтқанда, олардың синтезі, құрылымы, қасиеттері, қолданылуы және басқалары.

Біз жартылай өткізгіш материалдардың физикалық қасиеттері мен кристалдық торлары, жолақтар теориясы туралы, сонымен қатар жартылай өткізгіш құрылғылардың негізгі түрлерін құру және жұмыс істеу принциптері туралы ақпаратты зерттейміз.

Қатты денеде электрондардың қозғалысының кванттық-механикалық теориясы зерттелетін болады. Кванттық механикаға сәйкес еркін электрондар кез-келген энергияға ие бола алады - олардың энергетикалық спектрі үздіксіз. Оқшауланған атомдарға жататын электрондардың дискретті энергия мәні бар. Қатты денеде электрондардың энергетикалық спектрі айтарлықтай ерекшеленеді, ол тыйым салынған энергия зоналарымен бөлінген жеке рұқсат етілген энергетикалық аймақтардан тұрады.

Пәннің мақсаты - наноинженерия объектілері, процестері мен әдістерінің алғашқы ұғымдарымен таныстыру, сонымен қатар ғылым мен техниканың осы саласында студенттердің тұрақты қызығушылығын қалыптастыру. Пәннің міндеттері: - нано-объектілерді және олардың қатысуымен процестерді сипаттау үшін қолданылатын ұғымдардың негізгі терминдері мен анықтамаларын қарастыру; - нанотехнологияның қалыптасуы мен даму тарихын қарастыру; - наноматериалдардың негізгі түрлерін, олардың сипаттамалары мен қолдану түрлерін қарастыру; наноматериалдар мен наноқұрылымдарды өндірудің негізгі физикалық және химиялық-технологиялық процестері, наноматериалдарды, нанобъектілер мен нанотехнология өнімдерін зерттеу мен диагностикалаудың негізгі физикалық-химиялық әдістері мен құралдары. - наноинженерия, нанотехнология және наноматериалдар саласындағы ақпаратты іздеу дағдылары мен дағдыларын қалыптастыру; - тәжірибелік жұмыс кезінде қарапайым операцияларды орындау, нано-объектілерді алу, зерттеу және қолдану саласындағы эксперимент нәтижелерін

Наноқұрылымдарды компьютерлік модельдеудің кейбір түрлері және физикалық процестер мен техникалық құрылғыларды компьютерлік модельдеуге арналған заманауи бағдарламалық қамтамасыздандыру қарастырылады.

Литография процестерінің негізгі аспектілері зерттелетін болады. Литография негіздері, литография процесінің типтік технологиялық кезеңдері, субстраттар. Тазалау әдістері, жуу бөлмелері, қарсылықтар - анықтамасы және қасиеттері. Резистивті маска дайындау, фотолитография, электронды литография.

Педагогикалық қызметтің объектісіне қатысты теориялық білімдерді магистранттардың игеруіне байланысты, сонымен қатар, навыков басқаруда.

Өлшемді эффектілер, нанобөлшектерді жіктеу, нанобөлшектерді синтездеу әдістерінің классификациясы, синтездің химиялық әдістері (төменнен жоғары), нанобөлшектерді визуализациялау және зерттеу әдістері зерттеледі.

Қатты күйдегі заттардың қасиеттері, олардың микроскопиялық микроскопиялық құрылымымен, құрылымымен және құрамымен байланысы, эвристикалық болжау және жаңа материалдар материалдарын іздеу және олардағы физикалық физикалық әсерлер зерттеледі.

Курстың мақсаты - ғылыми зерттеулердің негізгі стратегияларын және ғылыми білімді қалыптастырудың тарихи негіздерін түсіну.

Біз нанотехнологияны қолдану салаларында әртүрлі нано-құрылғылардың қолданылуын, нанотехнологияны қолдану мысалдарын қарастырамыз. Наноматериалдарды қорғаныс және жарық сіңіретін жабындарды, спорттық жабдықтарды, транзисторларды, жарық диодтарын, жанармай ұяшықтарын, дәрі-дәрмектер мен медициналық техниканы, тамақ, косметика және киім-кешек буып-түюге арналған материалдарды қолдану.

Нанотехнологияның ғылым мен өндірістің әртүрлі салаларындағы негізгі түсініктері, міндеттері мен әдістері туралы алғашқы зерттеледі.

физикалық, химиялық, биологиялық немесе кез келген басқа процестің үлгісін жасау және әртүрлі жағдайларда бұл модельдің ықтимал мінез-құлығын есептеу

кəсіби қызмет объектілерінің жұмыс істеуіне байланысты физикалық процестердің математикалық үлгілерін, жаңа материалдарын, жасау жəне зерттеу;

талдау, алгоритмдер, бағдарламалар, аппараттық және бағдарламалық жүйелер мен жүйелерді теориялық және эксперименттік әдістерді зерттеу

идеялар мен ақпараттарды жазбаша және ауызша ағылшын тілінде нақты және тиімді түрде байланыстырады;

тиімді басқару үшін ақпаратты іздеу, талдау және ұсыну үшін ақпараттық технологияларды пайдалану

сандық құралдар мен әдістерді тиімді пайдалану

ғылыми зерттеулерде, жобалау қызметінде, технологиялық, экономикалық, әлеуметтік жүйелерде және адам қызметінің әртүрлі салаларында физикалық үлгілерді, әдістерді, компьютерлік технологияларды және шешімдерді қолдау жүйелерін таңдау

құбылыстардың, процестер мен жүйелердің физикалық үлгілерін тиімді жүзеге асыру және оларды нанотехнологиялар арқылы зерттеу үшін іріктеу және қайта құру