8D07108 Наноматериалдар және нанотехнологиялар (қолдану саласы бойынша) в Қазақстан-Британ техникалық университеті

Пәндер

• Нанотехнология физикалық және химиялық негіздері

  Бұл пән докторанттардың мынадай дағдылар мен білім алуына бағытталған: ерекшелігі осы материалдардың практикалық құндылығын айқындайтын наноматериалдардың негізгі қасиеттерін тізбелеу; наноөлшемді конденсацияланған ортадағы электрондық процестерден туындаған және наноөлшемді объектілер құрылымының ерекшелігімен шартталған физикалық құбылыстарды түсіндіру; олардың құрылымдық бірліктерінің мөлшері наноөлшемге жақындаған кезде материалдардың қасиеттерінің өзгеру себептерін түсіндіру; алынған білім мен ғылыми-зерттеу және практикалық қызметтегі дағдылар; пән тақырыбы бойынша анықтамалық әдебиеттерді пайдалану және мерзімді басылымдарда бағдарлау; берілген сипаттамалары бар наноматериалдарды синтездеу үшін физика-химиялық процестерді пайдалану, берілген қасиеттері бар жаңа наноматериалдарды алу проблемасының қазіргі жай-күйін көрсететін проблемаларды, тәсілдер мен үрдістерді бағалау, наноматериалдарды әртүрлі әдістермен алу бойынша экспериментті жүзеге асыру мүмкіндігін болжау

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 1
  Несиелер - 5
  

• Зерттеу әдістері

  Пәнінің міндеттері - әдістерге кәсіби көзқарасты қалыптастыру тәжірибеде зерттеу және модельдеу ғылыми-зерттеу қызметінің барлық деңгейлеріндегі әртүрлі мәселелерді басқару және шешу. Курсты зерделеу болашақ мамандарға білім беруді қамтиды зерттеу әдістерін қазіргі заманғы ғылыми түсіну және модельдеу. Курстың мазмұны болуы мүмкін болжауды зерттеуде, орындау кезінде қолданылады ғылыми еңбектер.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 1
  Несиелер - 5
  

• Академиялық жазу

  Бұл пән докторанттар академиялық мәтіндерді тиімді және сауатты жазу үшін қажетті дағдылар мен білім алатын курс болып табылады. Докторанттардың академиялық мәтіндерді жазу дағдылары ғылыми-зерттеу қызметін жүргізудің ажырамас бөлігі болып табылады. Осы пәннен алған білімдерін докторанттар ғылыми мақалалар жазу, шетел әдебиетін оқу кезінде қолданатын болады.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 1
  Несиелер - 5
  

• Көміртекті композиттік наноматериалар

  Бұл пән бойынша докторанттар жоғары беріктігі, өткізгіштігі және басқа да жақсартылған сипаттамалары бар жаңа материалдарды әзірлеу мақсатында көміртекті композиттік наноматериалдардың қасиеттері мен қолданылуын зерттейді. Курстың мақсаты-жаңа материалдар мен технологияларды жасау үшін көміртекті композиттік наноматериалдар бойынша докторанттардың білімін кеңейту және дағдыларын дамыту.Курстың міндеті-докторанттарды көміртекті композиттік наноматериалдардың синтезі, құрылымы мен қасиеттері бойынша оқыту, сондай-ақ осы материалдар үшін жаңа қосымшаларды зерттеу және әзірлеу.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Наноэлектроникаға кіріспе

  Пән докторанттарды наноинженерия объектілері, процестері мен әдістері туралы бастапқы ұғымдармен таныстыруға, сондай-ақ докторанттардың ғылым мен техниканың осы саласына тұрақты қызығушылығын қалыптастыруға арналған. Бұл пәнде докторанттар нано объектілер мен олардың қатысуымен болатын процестерді сипаттау үшін қолданылатын ұғымдардың негізгі терминдері мен анықтамаларын, наноматериалдардың негізгі түрлерін, олардың сипаттамалары мен қолдану салаларын, наноматериалдар мен наноқұрылымдарды алудың негізгі физика-химиялық-технологиялық процестерін, наноматериалдарды, нанобъектілер мен өнімдерді зерттеу мен диагностикалауға арналған Негізгі физика-химиялық әдістер мен аспаптарды қарастырады нанотехнология.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Мұнай-газ саласына арналған нанодисперсті материалдар

  Бұл пән мұнай-газ саласы үшін нанодисперсті материалдардың негізгі түрлерін зерделеуге бағытталған. Бұл пәнді зерттеу объектілері фазалық бөлім беті жоғары дамыған гетерогенді жүйелер (дисперсті жүйелер), сондай-ақ фазааралық беткі қабатта жүретін процестер (беттік құбылыстар) болып табылады. Технологиялық процестерді тиімді басқару және қоршаған ортаны қорғау мәселелерін шешу дисперсті жүйелердің қасиеттерін де, оларды алу, тұрақтандыру және жою тәсілдерін, сондай-ақ беткі құбылыстардың жағдайлары мен заңдылықтарын білместен мүмкін емес

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Фотовольтаика үшін нанотехнологиялар

  Бұл пән бойынша докторант неғұрлым тиімді және үнемді фотоэлектрлік жүйелерді құру мақсатында күн батареяларының тиімділігін арттыру үшін наноматериалдар мен наноқұрылымдарды пайдалануды және әзірлеуді зерттейді. Курстың мақсаты студенттердің нанотехнология саласында терең білімдерін қалыптастыру және оларды фотовольтаика саласында қолдану, сондай-ақ осы саладағы зерттеудің заманауи әдістері мен құралдарымен жұмыс істеу дағдыларын дамыту болып табылады.Курстың міндеті наноматериалдарды синтездеу және сипаттау әдістерін зерттеу, олардың электрлік және оптикалық қасиеттерін зерттеу және оңтайландыру, сондай-ақ фотовольтаикалық құрылғылардағы жарықтың сіңуін арттыру және шығындарды азайту үшін наноқұрылымдарды қолдану болып табылады.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Материалтану саласындағы нанотехнология

  Пән докторантта берілген қасиеттері бар наноматериалдарды жасау үшін технологиялық процестерді қолданудың негізгі әдістері туралы түсінік қалыптастырады. Курстың мақсаты негізгі және қосалқы технологиялық параметрлердің нанофильмдердің химиялық құрамына, кристалдық құрылымына және физикалық қасиеттеріне әсерін зерттеу болып табылады.Курстың міндеті-технологиялық процесті бақылау үшін қолданылатын нанофильмнің беттік потенциалын өлшеудің компенсациялық әдісінің теориялық негіздерін әзірлеу

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Негізгі физика-химиялық материалдар

  Пән докторанттардың наноматериалдардың негізгі қасиеттерін зерттеуге бағытталған, олардың ерекшелігі осы материалдардың практикалық құндылығын, наноөлшемді конденсацияланған ортадағы электрондық процестерден туындаған және наноөлшемді объектілер құрылымының ерекшелігіне байланысты физикалық құбылыстарды анықтайды. Осы курсты аяқтағаннан кейін докторанттар өздерінің құрылымдық бірліктерінің мөлшері наноөлшемге жақындаған кезде материалдардың қасиеттерінің өзгеру себептерін түсіндіре алады, алған білімдері мен дағдыларын ғылыми-зерттеу және практикалық қызметте қолдана алады, анықтамалық әдебиеттерді қолдана алады және пән тақырыбы бойынша мерзімді басылымдарда басшылыққа алады.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Нанолитография негіздері

  Бұл пән материалдардың бетінде микро және наноқұрылымдарды құру принциптері мен әдістерін зерттеуге бағытталған. Ол фотолитография, катодты сәулелік литография және иондық сәулелік литография сияқты негізгі нанолитография технологияларын, сондай-ақ осындай құрылымдарды жобалау мен модельдеуге қатысты аспектілерді зерттеуді қамтиды. Курстың мақсаты - докторанттарда нанолитография әдістері және оларды әртүрлі салаларда қолдану туралы терең білімді қалыптастыру, сондай - ақ оларда микро және наноқұрылымдарды құруға байланысты мәселелерді талдау және шешу дағдыларын дамыту

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Мұнай кәсіпшілігі химиясында наноматериалдар мен нанотехнологияларды қолдану

  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.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Наноматериалдар мен наноқұрылымдарды зерттеу және талдау әдістері

  Бұл курс наноматериалдарды диагностикалау үшін қолданылатын заманауи физикалық әдістердің негізгі принциптерін және оларды наноқұрылымдардың әртүрлі түрлерін зерттеу үшін қолдану ерекшеліктерін қамтиды

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Наноматериалдарды өндіру әдістері

  Курстың мақсаты-докторанттарда наноматериалдарды сәтті синтездеу және бақылау үшін қажет принциптер, әдістер және қоршаған факторлар туралы терең түсінік қалыптастыру.Курстың міндеттері: наноматериалдарды синтездеудің әртүрлі әдістері туралы теориялық және практикалық білімді игеру, сондай-ақ олардың қасиеттерінің ерекшеліктерін нано масштабта түсіну және түсіну. Докторант газ фазасы, золь-гель, электрохимиялық, лазерлік синтез және т.б. сияқты негізгі технологияларды, сондай-ақ оларды ғылым мен өнеркәсіптің әртүрлі салаларында қолдануды үйренуі керек. нанометрлік деңгейде бірегей қасиеттері мен құрылымы бар наноматериалдарды алудың әртүрлі әдістері мен тәсілдерін зерттейді. Ол нанобөлшектер мен наноқұрылымдарды құру және бақылау үшін қолданылатын физикалық және химиялық принциптерді зерттеуді қамтиды

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Қатты денелердің зоналық теориясы

  Бұл пән қатты денедегі электрондардың қозғалысының кванттық механикалық теориясын зерттейді. Курстың міндеттері: өткізгіштердің, жартылай өткізгіштердің және диэлектриктердің табиғатын түсіну және маңызды қасиеттерін түсіндіру. Кванттық механикаға сәйкес бос электрондар кез — келген энергияға ие бола алады-олардың энергетикалық спектрі үздіксіз. Оқшауланған атомдарға жататын электрондардың белгілі бір дискретті энергия мәндері болады. Қатты денеде электрондардың энергетикалық спектрі айтарлықтай ерекшеленеді, ол тыйым салынған энергия аймақтарымен бөлінген жеке рұқсат етілген энергетикалық аймақтардан тұрады.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Наноқабыршақтардың құрылысы, кристалдылығы және физикалық қасиеттері

  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.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Наноқұрылымдардың беттік талдауы

  Пән материалдардың бетіндегі наноқұрылымдарды талдау және сипаттау әдістерін зерттеуге арналған. Докторанттар наноқұрылымдарды талдаудың теориялық негіздерін және практикалық әдістерін іске асыруды меңгереді, сондай-ақ оларды наноматериалдардың қасиеттері мен мінез-құлқы туралы жаңа білім алу үшін қолданатын болады. Курстың міндеті наноқұрылымдардың бетін талдаудың заманауи әдістерін, соның ішінде жоғары ажыратымдылықтағы микроскопияны, атомдық күштік микроскопияны, спектроскопиялық әдістерді және т. б. зерттеу болып табылады

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Наноқұрылымдық пленкаларды зерттеу үшін құрылымдық талдау әдістерін қолдану

  Курстың мақсаты - докторанттарды наноқұрылымдық пленкалар саласында сапалы зерттеулер жүргізуге дайындау. Ол наноқұрылымдық пленкаларды зерттеу кезінде алынған деректерді құрылымдық талдауға және түсіндіруге, сондай-ақ тәуелсіз эксперименттер жүргізу және зерттеу нәтижелерін талдау қабілетін қалыптастыруға бағытталған. Пән қазіргі ғылым мен технологияда маңызды рөл атқаратын наноқұрылымдық пленкаларды талдау әдістері мен әдістерін зерттеуге негізделген. Ол құрылымдық талдаудың физикалық, химиялық және математикалық негіздерін зерттеуді және оларды наноқұрылымдық пленкаларды зерттеу және сипаттау үшін қолдануды қамтиды

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Наноқұрылымдарды компьютерлік модельдеу

  Бұл пән электроникада, энергетикада, катализде және ғылым мен техниканың басқа салаларында қолдана отырып, жаңа материалдарды әзірлеу мақсатында наноматериалдардың физика-химиялық, электрондық және механикалық қасиеттерін зерттеуге және оңтайландыруға бағытталған. Курстың міндеті-наноқұрылымдардың қасиеттерін зерттеу және оңтайландыру үшін модельдеу әдістерін қолдану, жақсартылған сипаттамалары бар және қолданудың кең спектрі бар жаңа материалдар жасау

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Нанохимияға кіріспе

  Пән-бұл докторанттарды нанохимияның негіздері мен принциптерімен таныстыратын, наноматериалдардың нано масштабтағы химиялық процестермен өзара әрекеттесуін зерттейтін курс.Курстың мақсаты – докторанттарда нанохимиядағы заманауи әзірлемелер мен мәселелерге теориялық білімді, дағдыларды және бейтарап шолуды, сондай-ақ нанотехнология және наноматериалдар саласындағы зерттеулермен байланысты мәселелерді шешуге саналы және құзыретті көзқарасты қалыптастыру

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Микроскопия мен рентгендік талдаудың заманауи әдістері

  Пән докторанттардың кендер мен минералдардың заттық құрамын зерттеуде қолданылатын әдістерді зерделеуге және табиғи және техногендік түзілімдердің заттық және элементтік құрамын анықтауға байланысты мәселелерді шешу үшін зерттелген әдістерді мақсатты түрде кешендеуге бағытталған. Осы курсты аяқтағаннан кейін докторанттар заттың атомдық құрылымын, оның ішінде бірлік ұяшықтың кеңістіктік тобын, оның өлшемдері мен пішінін анықтауды, сондай-ақ кристалдың симметрия тобын анықтауды үйренеді.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Наноөлшемді материалдар мен құрылымдарды талдауға арналған рентгендік шашырау және ИҚ спектроскопиясы

  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.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

• Микро және нанотехнологияларға арналған қазіргі заманғы жабдықтар

  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.

  Оқу жылы - 1
  Семестр - 2
  Несиелер - 5
  

Профессии

Оқыту нәтижелері

• Математикалық, инженерлік және ғылыми тапсырмаларды шешуге қабілетті
• Зерттеу жоспарын құруға және эксперименттер жүргізуге, деректерді талдауға және түсіндіруге қабілетті
• Экономикалық, табиғи, әлеуметтік, саяси, этикалық және өндірістік жағдайларды ескеретін міндеттерді шешу және нәтижелер алу үшін компоненттерді, процесті немесе жүйені жобалауға қабілетті
• Эксперименттік және теориялық зерттеудің ғылыми-тұтас процесін ұйымдастыру үшін инженерлік есептер мен мәселелерді шешуді таңдауды дәлелдейді
• Зерттеудің заманауи әдістері мен ақпараттық-коммуникациялық технологияларды пайдалана отырып, кәсіби салада ғылыми-зерттеу қызметін жүзеге асырады
• Жаһандық, экономикалық, табиғи және қоғамдық контексте инженерлік шешімдердің әсерін түсіну үшін қажетті білімге ие
• Өнеркәсіптік инженериядағы технологияларды дамытудың заманауи трендтерін білуді көрсетеді
• Шешім қабылдауда сыни талдаудың әртүрлі әдістерін қолдана алады, инженерлік мәліметтермен және заманауи инженерлік құралдармен жұмыс істеу дағдыларына ие
• Бейіндеуші мамандықтың білім алушылары үшін сабақтар өткізеді, педагогикалық практикаға жаңа әдістер мен әдістемелерді енгізеді, нанотехнология бойынша пәндердің оқу-әдістемелік кешендерін әзірлейді