Программа дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов»



Скачать 121,64 Kb.
Дата22.05.2015
Размер121,64 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 «Материаловедение наноструктурированных

материалов»

для направления 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемная техника » подготовки бакалавра
Автор программы: Новоселова Е.Г., к.ф.-м.н., enovoselova@hse.ru

Одобрена на заседании кафедры «Микросистемная техника, материаловедение и технологии» «___»____________ 2013 г

Зав. кафедрой Кулагин В.П.

Рекомендована профессиональной коллегией

УМС по электронике «___»_______ 20 г.

Председатель С.У. Увайсов


Утверждена Учёным советом МИЭМ «___»_______ 20 г.

Ученый секретарь В.П. Симонов ______________________


Москва, 2013

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

1 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 разработана в соответствии с :

- Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» (профиль «Материалы микро- и наносистемной техники) подготовки бакалавра;

- Рабочим учебным планом университета по направлению 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» подготовки бакалавра, утвержденным в 2013 г.
2. Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» является формирование у студентов основных представлений о размерных зависимостях физико-химических, физических и механических свойств различных наноматериалов и возможностях х практического применения.



3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения

дисциплины

В результате изучения дисциплины студент должен:

а) знать:


  • классификацию наноразмерных систем

  • физико-химические основы методов получения наноструктурированных материалов;

  • влияние размерных факторов на термодинамические, механические, электрические и оптические свойства наноматериалов ;

б) уметь:

  • выбрать метод диагностики для определения параметров наночастиц и наноматериалов при решении конкретной практической задачи;

  • применять полученные знания для выбора технологии получения наноматериалов с оптимальными свойствами.

в) владеть



  • основными представлениями о возможностях использования наноматериалов в различных областях науки, техники и технологий.

В результате освоения дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» студент осваивает следующие компетенции




Компетенция

Код по

ФГОС


Дескрипторы- основные

признаки освоения

(показатели

достижения результата)



Формы и методы

обучения,

способствующие

формированию и

развитию компетенции


Способность владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (формируется частично)

ОК-1

Написание реферата, выступления на семинарах, способность анализировать типовые ситуации, сдача зачета

Посещений лекций и практических занятий, подготовка реферата, подготовка к выступлению на семинаре

Способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (формируется частично)

ОК-10

Способность анализировать типовые ситуации, написание реферата, сдача зачета

Посещений лекций, подготовка реферата, подготовка к практическим занятиям, подготовка к зачету

Способность представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания

основных положений, законов и методов естественных наук и математики (формируется частично)



ПК-1

Выполнение контрольной работы и домашнего задания, написание реферата

Подготовка к практическим занятиям, подготовка реферата

Готовность проводить экспериментальные исследования по синтезу и анализу материалов и компонентов нано- и микросистемной техники (формируется частично)

ПК-10

Самостоятельно проводит экспериментальное исследование (лабораторную работу), анализирует результаты, участвует в дискуссии по их обсуждению

Подготовка и выполнение лабораторных работ, защита результатов

Готовность рассчитывать и моделировать основные параметры наноструктурных материалов, изделий и устройств на их основе, исходя из требуемых характеристик и условий эксплуатации (формируется частично)

ПК-14

Самостоятельное написание реферата, выступления на практических занятиях, выполнение контрольной работы

Посещений лекций и практических занятий,

подготовка реферата, подготовка к практическим занятиям



Готовность применять знания о фундаментальных основах технологических процессов получения материалов и компонентов нано- и микросистемной техники (формируется частично)

ПК-18

Самостоятельно проводит экспериментальное исследование (лабораторную работу), анализирует результаты, участвует в дискуссии по их обсуждению

Подготовка и выполнение лабораторных работ, защита результатов


4. Место дисциплины в структуре образовательной программы

Для направления 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» (профиль «Материалы нано- и микросистемной техники) подготовки бакалавров дисциплина «Материаловедение наноструктурированных материалов» является обязательной.

Изучение дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» базируется на следующих дисциплинах:

«Математика», «Физика», «Химия», «Основы кристаллографии и кристаллохимии», «Физическое материаловедение».



Основные положения дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» используются в дальнейшем при изучении дисциплины «Процессы получения объемных и наноструктурированных материалов», «Синхротронное излучение и его применение в микро- и нанотехнологиях», «Специальные вопросы материаловедения низкоразмерных систем», а также при подготовке и выполнении выпускной квалификационной работы.


  1. Объем дисциплины и виды учебной работы.




Вид учебной работы

Всего часов

Семестры







6




Общая трудоемкость дисциплины

114

114




Аудиторные занятия

72

72




Лекции (Л)

18

18




Практические занятия (ПЗ)

36

36




Семинары (С)

-

-




Лабораторные работы (ЛР)

18

18




Самостоятельная работа

42

42




Курсовой проект (работа)

-

-




Вид итогового контроля

зачет

зачет




6.Содержание дисциплины.

6.1.Разделы дисциплины и виды занятий


№ п/п

Раздел дисциплины

Аудиторные занятия, часы

Лекции

ПЗ (или С)

ЛР

1

Классификация наноструктурированных материалов

2

2




2

Физико-химия получения наноструктурных материалов

2

4




3

Размерные зависимости свойств наноматериалов

6

8

8

4

Пленочные наноструктуры

4

8

12

5

Полупроводниковые квантовые наноструктуры

2

8

4

6

Преимущества, достижения и перспективы практического использования наноструктурированных материалов

2

-

-




ВСЕГО

18

30

24

6.2. Содержание разделов дисциплины.

( Указывается название каждого раздела и его содержание)

Раздел 1. Классификация наноструктурированных материалов.

Общая характеристика. Классификация по агрегатному состоянию. Классификация по размерам. Классификация по размерности.
Раздел 2. Физико-химия получения наноструктурных материалов

Термодинамические аспекты поверхности. Свободные энергии Гиббса и Гельмгольца. Структура поверхности и межфазных границ. Зародышеобразование и рост нанокластеров. Эпитаксиальный рост наноразмерных пленок. Формирование нанопроволок и квантовых точек. Получение наночастиц методом диспергирования. Способы консолидации наноразмерных порошков. Биологические подходы к получению наноразмерных материалов.


Раздел 3. Размерные зависимости свойств наноматериалов

Особенности термодинамических свойств наноструктурированных материалов. Структура наноразмерных материалов. Электрические свойства наноматериалов. Магнитные характеристики наноматериалов. Особенности тепловых свойств наноматериалов. Оптические характеристики наносред. Фотонные кристаллы. Диффузия в наноматериалах. Химические свойства наноматериалов. Механические свойства наноматериалов.


Раздел 4. Пленочные наноструктуры

Типы пленочных наноструктур. Пленки со столбчатым типом структуры. Многослойные пленки. Полупроводниковые сверхрешетки. Оптические многослойные покрытия. Алмазоподобные углеродные пленки. Пленки Лэнгмюра-Блоджетт.


Раздел 5. Полупроводниковые квантовые наноструктуры

Квантовые ямы. Квантовые проволоки. Квантовые точки. Электронная структура квантовых наноструктур. Особенности транспорта носителей в квантовых ямах и проволоках.


Раздел 6. Преимущества, достижения и перспективы практического использования наноструктурированных материалов

Применение наноматериалов в машиностроении и технике. Наноматериалы в электронике . Наноматериалы в биологии и медицине. Экологические аспекты развития нанотехнологий и применения наноматериалов.





  1. Лабораторный практикум.





Тема занятия

Кол-во часов

1

Изучение процесса формирования наноразмерных пленок методом магнетронного осаждения

4

2

Определение параметров наноразмерных пленок методом рентгеновской рефлектометрии

4

3

Изучение эпитаксиальных структур методом высокоразрешающей рентгеновской дифрактометрии

4

4

Определение размеров кластеров металлов в полимерной матрице методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей

4

5

Определение пористости наноразмерных пленок

4

6

Электронно-микроскопическое исследование параметров наночастиц

4



  1. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

8.1. Рекомендуемая литература.

Основная

1. Марголин В.И., Жабреев В.А., Лукьянов Г.Н., Тупик В.А. Введение в нанотехнологию. С-Пб.: «Лань», 2012, 464 с.


2. Рыжонков Д.И., Лёвина В.В.. Дзидзигури Э.Л. Наноматериалы. М.:Бином, 2008, 365 с.


3. В.Л.Миронов Основы сканирующей зондовой микроскопии, М:Техносфера, 2004, 144с.

Дополнительная


1. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы. М.: «Академия», 2005, 192 с.

2. Суздалев И.П. Нанотехнология. М.:»Либроком», 2008, 592 с.



8.2. Средства обеспечения дисциплины

Лаборатория рентгеновского анализа, лаборатория электронной микроскопии, лаборатория методов исследования поверхности материалов.

Похожие:

Программа дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» iconПрограмма дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов»

Программа дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» iconПрограмма дисциплины «физическая химия наноструктурированных материалов»

Программа дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» iconПрограмма дисциплины «Методы анализа и контроля наноструктурированных материалов и систем»

Программа дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» iconПрограмма учебной дисциплины материаловедение 2011 г

Программа дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» iconПримерная программа дисциплины физико-химия неорганических материалов
Научить методам физико-химического анализа металлов и неметаллических материалов, строить физико-химические модели процессов взаимодействия...
Программа дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Материаловедение»

Программа дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» iconРабочая программа дисциплины химия (Неорганическая химия, Органическая химия)
Целью освоения дисциплины «Химия» является формирование знаний теоретических основ химии и свойств химических элементов, соединений...
Программа дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» iconК рабочей программе дисциплины «Технология» 5 класс Место дисциплины в структуре основной образовательной программы
Обучение школьников технологии строится на основе освоения конкретных процессов преобразования и использования материалов. Каждый...
Программа дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» iconЗакачка и редактирование рабочих программ, контролирующих материалов и материалов для контроля остаточных знаний
Общая информация или Преподавателям/ Информационная система / Корпоративные ресурсы/ Вход для сотрудников. Ввести логин и пароль,...
Программа дисциплины «Материаловедение наноструктурированных материалов» iconМетодические рекомендации по составлению базового учебного плана и матриц компетенций дисциплины по направлениям бакалаврской подготовки фгос III поколения
России и зарубежья, методике расчета трудоемкости ООО впо в зачетных единицах (зет), опубликованной в информационном письме от 28...
Разместите кнопку на своём сайте:
docs.likenul.com


База данных защищена авторским правом ©docs.likenul.com 2015
обратиться к администрации
docs.likenul.com