Сканирующая зондовая микроскопия

Электронная микроскопия

Основные литографические процессы

РАЗДЕЛ 2. ПРИБОРНО-МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ

Молекулярные нанотехнологии

Консолидированные наноматериалы

Углеродные наноструктуры

Основные физико-химические свойства углерода, особенности углеродной связи и гибридизации электронных орбиталей. Классические аллотропные формы углерода: графит и алмаз.

Структура фуллеренов с точки зрения геометрии и с позиций особенностей углеродных связей. Основные потенциальные применения фуллеренов.

Однослойные и многослойные нанотрубки. Основные механические, электрические и магнитные свойства нанотрубок.

 

Нанокристаллические материалы. Классификация твердых тел по их агрегатному состоянию. Нанокристаллическое состояние, как переход от аморфного состояния к поликристаллическому.

Нанокомпозиты, нанопористые материалы и магнитные наночастицы. Свойства нанокомпозитов, нанопористых материалов и магнитных наночастиц.

 

Технологии рекомбинантных ДНК. Способы доставки ДНК в организм (внедрение в бактерию, в бактериофаг или в космиду).

Стволовые клетки, их деление и побочные эффекты. Этические стороны вопроса, связанного с развитием наномедицины и потенциальной возможностью реализации в будущем «программы сверхчеловека».

 

 

Микролитография. Основные принципы. Фотолитография, как наиболее развитый метод. Предельное разрешение методов фотолитографии и влияющие на него факторы.

Литография в области глубокого УФ, рентгеновского излучения и электронная литография. Основные направления нанолитографии.

 

Физические основы электронной микроскопии. Методы получения контраста. Основные компоненты электронного микроскопа.

Просвечивающий и сканирующий электронный микроскопы. Предельное разрешение электронных микроскопов.

 

Устройство и принцип действия сканирующего туннельного микроскопа: туннельный сенсор, режимы постоянного тока и постоянной высоты. Ограничения сканирующей туннельной микроскопии.

Устройство и принцип действия сканирующего атомно-силового микроскопа: оптический силовой сенсор, силы межатомного взаимодействия, диапазоны сил при работе в контактном и бесконтактном режимах. Назначение и принципы работы обратной связи.

Основные типы сканеров, применяемых в сканирующем зондовом микроскопе. Основные типы кантилеверов, используемых в контактном и бесконтактном режимах атомно-силовой микроскопии. Параметры, влияющие на качество получаемых изображений.

Исследование магнитных свойств материалов. Микроскопия магнитных сил. Принцип работы, проблема топографических артефактов, качество получаемых изображений, требования к зондам.

Сканирующая лазерная конфокальная микроскопия. Принцип действия и реализация. Горизонтальное и вертикальное разрешение методики. Сравнение с обычной оптической микроскопией.

Сканирующая оптическая микроскопия ближнего поля. Преодоление оптического дифракционного предела, принцип действия, используемые типы зондов, основные режимы работы.