7

Курс "Наноматериалы и нанотехнология",2013г.

Контрольная работа № 1. Вопросы

Введение. Основные понятия о наноматериалах и нанотехнологии

1. Что означает термин "нано"?

2. В каком году Р.Фейнман выдвинул идею о развитии нанотехнологии?

3. Как называлась речь Р.Фейнмана о развитии нанотехнологии?

4. Кем был Р.Фейнман - один из основателей нанотехнологии?

5. Чем известен Э. Дрекслер?

6. Как называется книга Э.Дрекслера о нанотехнологии?

7. За что была присуждена Нобелевская премия Ж.И.Алферову?

8. Кто такой Жан Мари Лен

9. Как определяется супрамолекулярная химия

10. Что такое «проблема серой слизи» при обсуждении развития нанотехнологии

11. Экофагия и развитие нанотехнологии

12. Почему диапазон размеров 1-100 нм выделяют как особую область науки (nanoscience and nanotechnology)? В этом случае:

13. Какое из высказываний соответствует определению нанотехнологии, данному в Национальной нанотехнологической инициативе США:

14. Кто ввел в научную литературу термин наноматериалы

15. Кто впервые сформулировал концепцию наноматериалов и ввел в научную литературу термин наноматериалы - сначала как нанокристаллические материалы, потом наноструктурные, нанофазные, нанокомпозитные и т.д.?

16. Укажите наиболее точное определение наноматериалов?

17. Что такое размерный эффект в технологии наноматериалов? Это изменение:

18. За теорию диссипативных структур Нобелевскую премию получил:

19. Что означает относящийся к созданию нанообъектов термин "Bottom up"?

20. Что означает относящийся к созданию нанообъектов термин "Top down"?

21. Какое название для нанопорошков и наноматериалов использовалось в СССР при их исследовании начиная с 50-х годов?

22. Размерный эффект?

Общие свойства и типы нанообъектов

23. Как меняется вклад межфазной области в общие свойства объекта при уменьшении его размера?

24. В чем отличие понятия межфазной границы в термодинамике Гиббса и Гельмгольца?.

25. Какая из наноструктур является термодинамически неустойчивой?

26. Какими (мерными) квантовыми нанообъектами являются атомные кластеры?

27. Обращаются ли в нуль волновые функции на границе квантовой ямы?

28. Как называется самая высокая энергетическая зона в энергетическом спектре полупроводников?

29. Как называется квантовая структура, в которой движение частицы ограничено по трем координатам?

30. Если поместить тонкий слой полупроводника с широкой запрещенной зоной между двумя полупроводниками с узкой запрещенной зоной то получится:

31. Помещая тонкий слой полупроводника с узкой запрещенной зоной между двумя слоями материала с более широкой запрещенной зоной, получают:

32. Что из перечисленного ниже не относится к полупроводниковым наноструктурам?

33. Учтя энергию валентных электронов и зоны проводимости, мы получим значение длины волны де Бройля, соответствующей частице:

34. Длина когерентности электрона в твердом теле

35. Квантовая структура, где движение частицы ограничено по одной координате?

36. Квантовая структура, где движение частицы ограничено по двум координатам?

37. Квантовая структура, где движение частицы ограничено по трем координатам?

38. Что изображено на снимке, полученном на сканирующем туннельном микроскопе?

39. Укажите правильную последовательность видов литографии в зависимости от уменьшения размера получаемых элементов ИМС:

40. Что такое квантовая точка?.

41. Почему квантовые точки называют искусственными атомами?

42. Что означает уравнение Гиббса-Томсона?

43. Какое это уравнение: ΔT_m = T_m - T(d) = 6σ_sl T_m/(d·ΔH_f),

44. Какая величина не входит в уравнение Гиббса-Томсона?

45. Уравнение Лапласа

46. Уравнение: ln (P_j/P_i) = 2v_iσ/rRT

47. Изотермическая перегонка в наноматериалах?

48. Оствальдово созревание в наноматериалах?

49. Закон Петча-Холла:

50. На рисунке представлена зависимость прочности современных конструкционных материалов от их ударной вязкости или пластичности. Где будут находиться точки, соответствующие наноматериалам?

51. Как образуются коагуляционные структуры?

52. Как образуются конденсационно-кристаллизационные структуры?

53. При определенном давлении происходит уплотнение структуры кристалла. Влияет ли размер частиц на величину давления, при котором происходит перестройка структуры кристалла?

54. Зернограничная диффузия?

55. Энергия активации зернограничной диффузии в сравнении с диффузией в объеме:

56. Коэффициенты зернограничной диффузии в сравнении с диффузией в объеме:

57. Фракталы:

58. Кто такой Мандельброт

59. В двухмерном случае геометрические фракталы можно получить, задав некоторую ломаную линию, называемую:

60. Размерность фрактала подчиняется степенной зависимости: где N - количество частиц в агрегате, a - радиус исходных частиц, Rg - радиус вращения (гирации) агрегата, k_f – коэффициент. Как называется величина D_f ?

61. Рождение фрактальной геометрии принято связывать с выходом в 1977 году книги:

62. Для описания природных объектов лучше других подходят фракталы:

63. На рисунке изображено построение фрактальной кривой. Такой тип кривой называется:

64. Кривая Коха (выбрать рисунок)

65. Фрактал Мандельброта (выбрать рисунок)

66. Что способствует фрактальному механизму роста кластера: близость протекания процесса к равновесным условиям или значительное удаление от равновесия?

67. Модель Виттена – Сандера

68. Модель кластер-кластерной агрегации

69. Размерности при различных моделях агрегации

70. Кто ввел в науку термин "синергетика"

71. Ячейки Бенара

72. На подогреваемой сковородке (см. рис. внизу) образуются в процессе самоорганизации (выбрать наименование структур)

73. Реакция Белоусова-Жаботинского

74. Илья Пригожин

75. Важнейшие условия образования диссипативных структур

76. Бифуркация

Порошки и объемные наноструктурные материалы

77. PVD:

78. CVD:

79. PE CVD

80. Укажите путь процесса, соответствующий получению нанопорощков криохимическим методом (см. рис.)

81. Метод Г.Глейтера:

82. Наиболее часто диоксид углерода используется в методе получения наночастиц:

83. Какой процесс получения материалов показан на рисунке?

84. К какому методу получения наноматериалов относится рисунок, приведенный ниже?

Углеродные наноструктуры

85. Что такое аллотропия

86. Что такое полиморфизм

87. Что такое политипные модификации (политипы)

88. Решетка алмаза: (см. рис.)?

89. Какая из решеток принадлежит графиту (см. рис.)?.

90. Какой тип гибридизации соответствует карбину:

91. Графен

92. Графан

93. Как отличаются электрические свойства графана от свойств графена?

94. Слой атомов углерода, соединённых посредством sp² связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку?

95. В каком году присуждена Нобелевская премия за эксперименты с графеном?

96. Кто получил Нобелевскую премию за эксперименты с графеном?

97. Что такое "фуллерен"?

98. Кто получил Нобелевскую премию за открытие фуллеренов?

99. Бакибол в химии фуллеренов это:

100. Кто такой Фуллер, Ричард Бакминстер?

101. Какая решетка принадлежит фуллерену (см. рис. справа)?

102. Со сколькими атомами соединен каждый атом С в фуллеренах?

103. Радиус молекулы С₆₀ равен:

104. Какой из фуллеренов является наиболее устойчивым?

105. Фуллеренами называют класс молекул, состоящих из атомов С, образующих оболочки:

106. По номенклатуре ИЮПАК наиболее устойчивый фуллерен обозначается символом:

107. Фуллерены в кристаллическом состоянии принято называть:

108. Плотность фуллерита С₆₀ при нормальных условиях:

109. Степень гибридизации в молекуле C₆₀

110. Соединения фуллеренов с металлами называют:

111. Полностью насыщенные фуллерены называют:

112. Растворимость фуллеренов в растворителях

113. Соединения фуллеренов, в которых присоединенные атомы, ионы или молекулы находятся внутри углеродной оболочки называются

114. Соединения фуллеренов, в которых присоединенные атомы, ионы или молекулы находятся снаружи углеродной оболочки называются

115. SWNT

116. Gd@C₆₀@SWNT

117. Какая решетка принадлежит нанотрубке (см. рис.)?

118. Как можно назвать соединение С₆₀Н₆₀?

119. Как можно назвать соединение C₆₀F₆₀?

120. Какой состав углеродных нанотрубок?

121. Различные структуры нанотрубок

122. Укажите правильную последовательность структур углеродных нанотрубок в порядке увеличения их плотности (зигзаг, кресло, хиральная структура)?

123. Различие в плотности нанотрубок различной структуры

124. Что было изображено на снимке Ииджимы?

125. К чему приводит наличие пятичленного кольца в нанотрубке

126. К чему приводит наличие семичленного кольца в нанотрубке

127. Где осаждаются нанотрубки в дуговом методе?

128. Какой метод не относится к основным методам получения углеродных нанотрубок и нановолокон:

129. Однослойные нанотрубки в дуговом способе получаются:

130. Фуллереновая сетка или нанотрубка удовлетворяет теореме Эйлера, которая связывает число вершин углов - v (здесь атомы углерода), число граней, ребер - e (ковалентные связи) и f - число ячеек, плоскостей: (выбрать уравнение)

131. В методе конденсации из паровой фазы на ступенчатых подложках частицы оседают из паровой фазы на плоскости ступеньки, под влиянием поверхностных сил диффундирует по плоскости ступеньки в ее угол, где действуют силы двух плоскостей. Таким образом получают:

132. Как влияет изменение длины углеродной нанотрубки на расстояние между дискретными электронными уровнями?

133. Удельная поверхность технического углерода

134. Удельная поверхность коммерческих наноалмазов

135. Удельная поверхность соединения графена и нанотрубок, синтезированного в коллективе исследователей Tour Group в Rice University

136. Удельная поверхность Metal-organic framework structures, представленных на семинаре Dr. Shuguang Deng.

137. Что такое шунгит?

138. Какие наноструктуры обнаружены в шунгитовых породах?