Тема 1.4. Высокотемпературные сверхпроводники

Аудиторные занятия

Лабораторная работа 6. Высокотемпературные сверхпроводники

План лабораторной работы:

1. Открытие сверхпроводимости. История развития высокотемпера-турных сверхпроводников.

2. Структура высокотемпературных сверхпроводников.

3. Кристаллохимический дизайн высокотемпературных сверхпровод-ников.

4. Области использования высокотемпературных сверхпроводников.

Самостоятельная аудиторная работа по теме «Высокотемпературные сверхпроводники»:

№ п/п	Вид самостоятельной работы	Форма самостоятельной работы	Форма отчетности
1	Общая (единое задание для каждого студента группы)	Работа с текстом (раздаточным материалом)	Приобретение навыков анализа текста
2	Групповая	Коллективное обсуждение материала в ходе занятия	Диалог в ходе занятия

Самостоятельная внеаудиторная работа по теме «Высокотемпературные сверхпроводники»:

№ п/п	Вид самостоятельной работы	Форма самостоятельной работы	Срок сдачи	Форма отчетности
1	Общая (единое задание для каждого студента группы)	Составление конспекта по литературным источникам	5 неделя семестра	Конспект
2	Индивидуальная	Подготовка к рубежному мероприятию (коллоквиуму)	9 неделя семестра	Ответ на коллоквиуме

Перечень вопросов для самостоятельного изучения и рекомендации по выполнению заданий

Тема: «Высокотемпературные сверхпроводники»

Вопросы для самостоятельного изучения:

1. Теории сверхпроводимости. Куперовские пары.

2. Сверхпроводники на основе сложных купратов.

3. Методы определения сверхпроводящего состояния.

4. Кристаллохимический дизайн высокотемпературных сверхпровод-ников.

5. Эффект Мейснера и его применение.

Литература (номера источников литературы из п. 5): 1, 2, 3, 6 (основная), 1, 3, 4, 6, 7 (дополнительная).

Вопросы для самопроверки:

1. В чем состоит явление сверхпроводимости и почему оно имеет большое практическое значение?

2. Каким образом принципы кристаллохимического дизайна были использованы для разработки высокотемпературных сверхпроводников?

3. Какие из высокотемпературных сверхпроводников имеют наилучшие технологические характеристики?

Форма текущего контроля по теме: «Высокотемпературные сверхпроводники»

Материалы текущего контроля:

Примерные тестовые задания:

1. Какой из этих ВТСП имеет наибольшую критическую температуру?

а: Hg

b: HgBa₂Ca₂Cu₃O₈

с: YBa₂Cu₃O₇

d: Nb₃Ge

2. Какой класс химических соединений является примером успешного кристаллохимического дизайна?

a: Ароматические кислоты

b: Полупроводники

c: Высокотемпературные сверхпроводники

d: Амфотерные оксиды

Раздел 2. Нанохимия и нанотехнология

Тема 2.1. Основные классы наночастиц, наноструктур и наноматериалов. Физико-химические свойства наночастиц

Аудиторные занятия

Лекция 3. Введение в нанотехнологию. Физико-химические свойства наночастиц

План лекции:

1. Различие материи на макро-, микро- и наноуровне.

2. Наночастица, наноструктура, наноматериал.

3. Классификация наночастиц.

4. Размерный эффект. Зависимость физико-химических свойств вещества от размера его частиц.

5. Физические свойства наночастиц, наноструктур и наноматериалов.

6. Химические свойства наночастиц, наноструктур и наноматериалов.

7. Перспективы нанотехнологий.

Лабораторная работа 7. История развития нанотехнологии

План лабораторной работы:

1. Основатель нанотехнологии Р. Фейнман.

2. Развитие методов нанотехнологии в 1980-х годах.

3. Создание сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии.

4. Государственные программы поддержки нанотехнологии.

5. Развитие нанотехнологии в России.

6. Перспективы нанотехнологий в Кировской области

Лабораторная работа проводится в виде научной дискуссии с использованием активных методов обучения, с обсуждением презентации и видеоматериала, предоставленного специалистами НИЛ нанохимии и нанотехнологии ВятГГУ. Интерактивное занятие организуется как групповой вид работы и заключается в проведении экскурсии в НИЛ нанохимии и нанотехнологии. В ходе экскурсии и беседы со специалистами лаборатории обсуждаются вопросы по основам нанотехнологии, истории нанотехнологии, перспективам ее развития в мире, России и Кировской области, особенностям поведения материала на микро- и наноуровне.