
- •1.Бөлім. Идеал кристалдардың геометриясы
- •Монокристалдар. Поликристалдар
- •1.2. Кристалдың трансляциялық симметриясы. Негізгі векторлар
- •1.3. Нүктелік симметрияның элементтері және түрленуі
- •1.4.Бөлім. Топтар теориясы. Топтарды анықтау
- •1.5. Симметрия топтарына мысалдар
- •1.6. Кристалдың кеңістікті симметриясы
- •1.7. Кристалографиялық индицирлеу әдісі. Бүтін сандар заңы.
- •1.8. Қарапайым кристалдық құрылымдар
- •1.9. Кері тор. Кері тордың қасиеттері. Бриллюэн зонасы. Вигнер-Зейтц ұяшығы. Кері тор.
- •1.10. Бриллюэн зонасы
- •2. Бөлім. Толқындардың конденсирленген ортамен әсерлесуі
- •2.1. Кристалдардың құрылымын зерттеу үшін қолданылатын электромагнитті толқындар
- •2.2. Кристалдық торға түсетін рентгендік сәулелердің дифракциясы
- •2.3. Лауэ теңдеуі. Эвальдо түзілімі
- •2.4. Шашыраған (дифракцияланған) толқын амплитудасы үшін Лауэ теңдеуі
- •3.Бөлім. Кристалдардағы ақаулар
- •3.1. Нүктелік ақаулар
- •3.2. Сызықтық ақаулар
- •3.3. Беттік және көлемдік ақаулар
- •4. Бөлім. Байланыс типі бойынша қатты денелердің классификациясы
- •4.1. Конденсирленген күйдегі молекулалар және атомдар арасындағы әсерлесу күштерінің типтері. Байланыс энергиясы.
- •4.2. Инертті газ кристалдары
- •4.3. Ионды кристалдар
- •5. Бөлім. Қатты денелердің жылулық қасиеттері. Кристалдық тордың тербелісі.
- •5.1. Дюлонг-Пти заңы. Фонон.
- •5.2. Фонондарды тәжірибелік зерттеудің әдістері
- •5.3. Кристалдық тордағы атомдардың тербелісі
- •5.4. Кристалдардың жылусыйымдылығы
- •6. Бөлім. Қатты денелердің электрлік қасиеттері
- •6.1. Қатты денелердегі электрондық күйлер
- •6.2. Диэлектриктер, жартылай өткізгіштер және өткізгіштер
- •6.3. Өткізгіштің электр өтімділігі
- •6.4. Жартылай өткізгіштің электр өтімділігі
- •7. Бөлім. Қатты денелердің механикалық, оптикалық және магниттік қасиеттері
- •7.1. Физикалық тензорлар
- •7.2. Гук заңы. Серпімді модульдердің тензоры
- •7.3. Кубты кристалдар үшін серпімді тұрақтыларды есептеу
- •7.4. Кубты кристалдардағы серпімді толқындар
- •8.Бөлім. Кристалл емес қатты денелер. Сұйық кристаллдар
- •8.2. Аморф заттардың қасиеттері
- •8.3. Аморф жартылай өткізгіштер
- •8.4.Заттың сұйық күйі. Сұйықтардың қасиеттері. Сұйық кристаллдар
- •8.2 Сурет - Сұйықтың аз көлемінің тамшыға айналу (а) және жұғатын (б) және жұқпайтын (в) беттермен мениск жасау қасиеті.
- •8.3 Сурет - Смектикалық типті сұйық кристаллдың
- •8.4 Сурет - Нематикалық типті сұйық кристаллдың құрылысы
- •8.5 Сурет - Холестерикалық типті сұйық кристаллдың құрылысы
- •9. Наноматериалдар
- •9.1 Наноматериалдарды жіктеу негіздері және құрылымдарының типтері
- •9.1 Сурет - Наноматериалдар ұғымының терминологиялық тәсілдері
- •9.2. Наноматериалдар қасиеттерінің ерекшеліктері
- •9.3 Фуллерендер, фуллериттер, нанотүтіктер
- •9.4 Сурет - Фуллерен молекулалар: а) c60, б) c70,
- •9.4. Кванттық шұңқырлар, кванттық өткізгіштер, кванттық нүктелер
- •Қазіргі уақытта наноматериалдар мен нанотехнологияларды қолданатын негізгі салалар
- •9.8 Сурет - Наноматериалдарды қолдану мысалдары
- •9.9 Сурет - Fe0,3Co0,7 құймасынан диаметрі 50 нм наноөткізгіштер: а) наноөткізгішті төсеніштің жоғарыдан көрінісі, б) өткізгіштердің түрі.
- •Атомдық жазықтықтардың дұрыс кезектесуінің бұзылуын сипаттайтын кристалдық тордың сызықтық ақауы.
- •Әдебиеттер тізімі
- •Мазмұны
9.8 Сурет - Наноматериалдарды қолдану мысалдары
Инструменталдық материалдар. Нанодәнекті инструменталды құймалар ережеге сай, әдеттегі құрылымдық күймен салыстырғанда неғұрлым орнықты болып табылады. Карбидтер қосылған метал наноұнтақтары жартылай өткізгіштер мен диэлектриктерді өңдеудің соңғы кезеңдерінде шлифтеуші және полирлеуші материалдар ретінде қолданылады.
Өндірістік технологиялар. Қазіргі уақытта наноматериалдарды қолдануда маңызды және перспективалы оларды әртүрлі мақсатта композиттар ретінде қолдану болып табылады. Қиын балқитын наноұнтақтарды болаттар мен құймаларға әдеттегі ұнтақтарға ұнтақ металлургиясы әдістерімен қосу бұйымдардың қуыстылығын төмендетуге, механикалық қасиеттері комплексін жақсартуға мүмкіндік береді. Наноұнтақтардың өте үлкен меншікті беті оларды бірқатар химиялық өндірісте катализаторлар ретінде қолдануға мүмкіндік береді.
Тозуға төзімді материалдар. Наноқұрылымды металл материалдар әдеттегі құрылымдық күймен салыстырғанда қаттылық пен тозуға төзімділікке ие. Тозуға төзімділік және үйкеліс коэффициентінің аздығы полинанокристаллдық алмаздарды және алмаз тәріздес жамылғыларды, соынмен қатар фулерендер негізіндегі аса қатты заттарды (сфера тәріздес молекулалы FexC60) және фуллеридтерді (мысалы, легирленген фулерендер FexC60), өте жоғары қаттылыққа ие (70 ГПа) куб негізді BN, C3N4, TiC, TiN, Ti(Al,N) күрделі құрамды фуллеридтерді қолданғанда пайда болады. Ғарыш техникасы үшін өзі майланатын жамылғылар ретінде қаттылығы 20 ГПа TiB2-MoS2 негізіндегі көп фазалы және сырғанау үйкеліс коэффициенті аз наноқұрылымды жамылғылар ұсынылады. Метал наноұнтақтарды үйкелетін беттерді қалпына келтіру үшін мотор майларына және үйкелісті азайту үшін фторпластыларды қосады. Электронды техника. Кейбір наноматериалдардың (халькогенидтердің қабаттарымен үйлескен темір) магниттік сипаттамаларының жақсы жиынтығы оларды жазу құрылғылары үшін қолдануды перспективалы етеді. Магнитті-жұмсақ құймалардан жасалған қабықшалы наноматериалдарды қызметтік қасиеттері бойынша дәстүрлі материалдардан басым түсетін магниттік тасымалдаушыдан ақпарат оқу үшін қолданады. Бірқатар наноматериалдардың коэрцивті күштерінің жоғарғы мәндері оларды тұрақты магнит ретінде қолдануды перспективалы етеді. Темір атомдары қабатымен SmxCoy типті кобальтті самарилі интерметаллидтермен жабылған көміртекті нанотүстіктер магнитті сиялар мен тонерлерде қолданылады. Қиын балқитын металдар (TaC, NbC, MoC) карбидтерімен толтырылған көміртекті нанотүтіктер асқын өткізгіштер ретінде қолданылуы мүмкін. Дәнек өлшемі шамамен 2 нм Ti-C-B қабықшалар көлемдік әдеттегі үлгілермен салыстырғанда жоғары термиялық орнықтылықта резисторлар ретінде оңтайлы электр физикалық қасиеттерге ие болды. Наноөткізгіштерден «кілемшелер» түріндегі реттелген құрылымдар сенсорлар немесе жоғары айыратын экран элементтері ретінде қолданылады. Тығыздығы аса жоғары деректерді жазу құрылғылары үшін мысалы квантты магниттік дискілер үшін қуысты төсенішке алюминий оксидінен электролиттік тұндыру арқылы алынған диаметрі 50 нм Fe0,3Co0,7 алюминий наноөткізгіштен алынатын жабдықтар қолданылады( 9.10 сурет).