/Наука и Техника

Нанотехнологии. — 2-е изд., доп.

год издания — 2005, кол-во страниц — 336, ISBN — 5-94836-021-0, 0-471-07935-9, тираж — 1500, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 600 гр., издательство — Техносфера

серия — Мир материалов и технологий

цена: 699.00 руб

INTRODUCTION TO NANOTECHNOLOGY
Charles P. Poole, Jr.
Frank J. Owens

WILEY-INTERSCIENCE 2003

Пер. с англ. Ю. И. Головин

Формат 70x100 1/16. Бумага офсетная №1, плотность 65 г/м². Печать офсетная

Первое руководство на русском языке, описывающее структуру и свойства наноматериалов от твердотельных до биологических объектов. Исчерпывающе изложены технологии изготовления и методы исследования наноструктур, разнообразные применения — от оптоэлектроники до катализа и биотехнологий. Второе издание дополнено материалами по методическим аспектам «индустрии наносистем» и применениям нанотрубок в электронике. Учебник-монография адресован широкому кругу научных работников, инженеров-электронщиков, специалистов в областях химических и биотехнологий.

Предисловие автора	12

Предисловие редактора русского перевода	14

Глава 1.
Введение	17

Глава 2.
Введение в физику твёрдого тела	23
2.1. Атомарная структура	23
2.1.1. Размерные эффекты	23
2.1.2. Кристаллические решётки	23
2.1.3. Наночастицы с гранецентрированной решёткой	26
2.1.4. Тетраэдрические полупроводниковые структуры	29
2.1.5. Колебания решётки	32
2.2. Структуры энергетических зон	34
2.2.1. Диэлектрики, полупроводники и проводники	34
2.2.2. Обратное пространство и решётка	36
2.2.3. Энергетические зоны и щели в полупроводниках	37
2.2.4. Эффективные массы	41
2.2.5. Поверхности Ферми	41
2.3. Локализованные частицы и квазичастицы	43
2.3.1. Доноры, акцепторы и глубоколежащие уровни	43
2.3.2. Подвижность	43
2.3.3. Экситоны	44

Глава 3.
Методы измерений	47
3.1. Введение	47
3.2. Структура	47
3.2.1. Атомные структуры	47
3.2.2. Кристаллография	49
3.2.3. Определение размеров частиц	52
3.2.4. Структура поверхности	56
3.3. Микроскопия	57
3.3.1. Просвечивающая электронная микроскопия	57
3.3.2. Ионно-полевая микроскопия	61
3.3.3. Сканирующая микроскопия	61
3.4. Спектроскопия	66
3.4.1. Инфракрасная и рамановская спектроскопия	66
3.4.2. Фотоэмиссионная и рентгеновская спектроскопия	70
3.4.3. Магнитный резонанс	75

Глава 4.
Свойства индивидуальных наночастиц	79
4.1. Введение	79
4.2. Металлические нанокластеры	80
4.2.1. Магические числа	80
4.2.2. Теоретическое моделирование наночастиц	82
4.2.3. Геометрическая структура	83
4.2.4. Электронная структура	86
4.2.5. Реакционная способность	88
4.2.6. Флуктуации	90
4.2.7. Магнитные кластеры	90
4.2.8. От макро- к нано-	91
4.3. Полупроводниковые наночастицы	93
4.3.1. Оптические свойства	93
4.3.2. Фотофрагментация	94
4.3.3. Кулоновский взрыв	95
4.4. Кластеры атомов редких газов и молекулярные кластеры	96
4.4.1. Кластеры атомов инертных газов	96
4.4.2. Сверхтекучие кластеры	97
4.4.3. Молекулярные кластеры	98
4.5. Методы синтеза	99
4.5.1. Высокочастотный индукционный нагрев	99
4.5.2. Химические методы	100
4.5.3. Термолиз	100
4.5.4. Импульсные лазерные методы	102
4.6. Заключение	102

Глава 5.
Углеродные наноструктуры	103
5.1. Введение	103
5.2. Углеродные молекулы	103
5.2.1. Природа углеродной связи	103
5.2.2. Новые углеродные структуры	104
5.3. Углеродные кластеры	105
5.3.1. Малые углеродные кластеры	105
5.3.2. Открытие фуллерена С₆₀	106
5.3.3. Структура фуллерена С₆₀ и его кристаллов	108
5.3.4. С₆₀, легированный щелочными металлами	109
5.3.5. Сверхпроводимость в С₆₀	110
5.3.6. Фуллерены с числом атомов, большим или меньшим 60	111
5.3.7. Неуглеродные шарообразные молекулы	111
5.4. Углеродные нанотрубки	112
5.4.1. Методы получения	112
5.4.2. Структура	114
5.4.3. Электрические свойства	115
5.4.4. Колебательные свойства	117
5.4.5. Механические свойства	118
5.5. Применение углеродных нанотрубок	120
5.5.1. Полевая эмиссия и экранирование	120
5.5.2. Компьютеры	121
5.5.3. Топливные элементы	122
5.5.4. Химические сенсоры	124
5.5.5. Катализаторы	124
5.5.6. Механическое упрочнение	125

Глава 6.
Объёмные наноструктурированные материалы	127
6.1. Разупорядоченные твердотельные структуры	127
6.1.1. Методы синтеза	127
6.1.2. Механизмы разрушения традиционных
поликристаллических материалов	130
6.1.3. Механические свойства	131
6.1.4. Наноструктурированные многослойные материалы	133
6.1.5. Электрические свойства	134
6.1.6. Другие свойства	137
6.1.7. Металлические нанокластеры в оптических стёклах	138
6.1.8. Пористый кремний	140
6.2. Наноструктурированные кристаллы	142
6.2.1. Природные нанокристаллы	142
6.2.2. Теоретическое предсказание кристаллических решёток
из нанокластеров	143
6.2.3. Упорядоченные структуры наночастиц в цеолитах	144
6.2.4. Кристаллы из металлических наночастиц	145
6.2.5. Упорядоченные решётки наночастиц
в коллоидных суспензиях	146
6.2.6. Наноструктурированные кристаллы для фотоники	147

Глава 7.
Ферромагнетизм в наноструктурах	153
7.1. Основы ферромагнетизма	153
7.2. Влияние наноструктурирования объемного материала
на магнитные свойства	157
7.3. Динамика наномагнитов	159
7.4. Магнитные частицы в нанопорах	161
7.5. Наноуглеродные ферромагнетики	163
7.6. Гигантское и колоссальное магнитосопротивление	165
7.7. Ферромагнитные жидкости	168

Глава 8.
Оптическая и колебательная спектроскопия	175
8.1. Введение	175
8.2. Инфракрасный диапазон	176
8.2.1. Спектроскопия полупроводников, экситоны	176
8.2.2. Инфракрасная спектроскопия поверхности	178
8.2.3. Рамановская спектроскопия	181
8.2.4. Бриллюэновская спектроскопия	187
8.3. Люминесценция	189
8.3.1. Фотолюминесценция	189
8.3.2. Поверхностные состояния	192
8.3.3. Термолюминесценция	195
8.4. Наноструктуры в цеолитовых ячейках	196

Глава 9.
Квантовые ямы, проволоки и точки	199
9.1. Введение	199
9.2. Приготовление квантовых наноструктур	200
9.3. Эффекты, обусловленные размерами
и размерностью нанообъектов	203
9.3.1. Размерные эффекты	203
9.3.2. Размерность объекта и электроны проводимости	206
9.3.3. Ферми-газ и плотность состояний	206
9.3.4. Потенциальные ямы	209
9.3.5. Частичная локализация	212
9.3.6. Свойства, зависящие от плотности состояний	213
9.4. Экситоны	214
9.5. Одноэлектронное туннелирование	215
9.6. Приложения	218
9.6.1. Инфракрасные детекторы	218
9.6.2. Лазеры на квантовых точках	220
9.7. Сверхпроводимость	222

Глава 10.
Самосборка и катализ	225
10.1. Самосборка	225
10.1.1. Процесс самосборки	225
10.1.2. Полупроводниковые островковые структуры	225
10.1.3. Монослои	229
10.2. Катализ	231
10.2.1. Природа катализа	231
10.2.2. Площадь поверхности наночастиц	232
10.2.3. Пористые материалы	235
10.2.4. Столбчатые глины	238
10.2.5. Коллоиды	242

Глава 11.
Органические соединения и полимеры	245
11.1. Введение	245
11.2. Образование и описание полимеров	246
11.2.1. Полимеризация	246
11.2.2. Размеры полимерных структур	248
11.3. Нанокристаллы	249
11.3.1. Ароматические соединения	249
11.3.2. Полидиацетиленовые соединения	252
11.4. Полимеры	254
11.4.1. Проводящие полимеры	254
11.4.2. Блок-сополимеры	256
11.5. Супрамолекулярные структуры	257
11.5.1. Структуры с переходными металлами	257
11.5.2. Дендритоподобные молекулы	261
11.5.3. Супрамолекулярные дендримеры	264
11.5.4. Мицеллы	266

Глава 12.
Биологические материалы	271
12.1. Введение	271
12.2. Биологические строительные блоки	272
12.2.1. Размеры строительных блоков и наноструктуры	272
12.2.2. Полипептидные нанопроволоки
и белковые наночастицы	272
12.3. Нуклеиновые кислоты	278
12.3.1. ДНК как сдублированная нанопроволока	278
12.3.2. Генетический код и синтез белка	282
12.4. Биологические наноструктуры	284
12.4.1. Примеры белков	284
12.4.2. Мицеллы и везикулы	285
12.4.3. Многослойные пленки	288

Глава 13.
Наномашины и наноприборы	291
13.1. Микроэлектромеханические системы	291
13.2. Наноэлектромеханические системы	294
13.2.1. Изготовление	294
13.2.2. Наномашины и наноприборы	297
13.3. Молекулярные и супрамолекулярные триггеры	303

Приложение А	311
Формулы для определения размерности объекта	311
А.1. Введение	311
А.2. Делокализация	311
А.З. Частичная локализация	311

Приложение В	313
Таблицы свойств полупроводниковых материалов	313

Дополнение 1. Индустрия наносистем. Системный подход	319

Дополнение 2. Применение углеродных нанотрубок в технологии полупроводниковых приборов	328

Книги на ту же тему

Нанотехнологии в микроэлектронике, Агеев О. А., Коноплёв Б. Г., ред., 2019
Новые углеродные наноматериалы: получение, исследование, перспективы применения, Сладкова Т. А., сост., 2013
Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники. — 2-е изд., доп., Мартинес-Дуарт Д. М., Мартин-Палма Р. Д., Агулло-Руеда Ф., 2009
Основы технологий и применение наноматериалов, Колмаков А. Г., Баринов С. М., Алымов М. И., 2012
Полимерные нанокомпозиты: многообразие структурных форм и приложений, Микитаев А. К., Козлов Г. В., Заиков Г. Е., 2009
Электрохимия нанокомпозитов металл-ионообменник, Кравченко Т. А., Золотухина Е. В., Чайка М. Ю., Ярославцев А. Б., 2013
Проблемы аналитической химии. Т. 14: Химические сенсоры, Власов Ю. Г., ред., 2011
Физика СВЧ вакуумно-плазменных нанотехнологий, Яфаров Р. К., 2009
Физико-статистические основы квантовой информатики, Богданов Ю. И., 2011
Развитие концепции ароматичности: полиэдрические структуры, Кузнецов Н. Т., Ионов С. П., Солнцев К. А., 2009

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему