1.7.2. Тематический план дисциплины

№	Название темы, наименование вопросов, изучаемых на лекциях	Кол-во часов
		Лекции	Сам.раб.
1	Введение в дисциплину.	2		4
2	Индивидуальные наночастицы и их свойства.	6		12
3	Углеродные наноструктуры.	12		24
4	Неуглеродные нанотубулярные структуры.	8		12
5	Применение нанотубуляных структур в науке и технике.	8		12
ИТОГО		36		64

1.7.3. Содержание дисциплины

1.7.3.1. Краткое содержание тем

Тема 1. Введение в дисциплинц. 2 час, лекции.

Основные понятия нанотехнологий и наноматериалов. История нанотехнологий.

Тема 2. Индивидуальные наночастицы и их свойства. 6 часов, лекции.

Металлические кластеры. Кластеры инертных газов. Молекулярные кластеры. Геометрическая структура кластеров. Теоретическое моделирование.

Тема 3. Углеродные наноструктуры. 12 часов, лекции.

Природа углеродной связи. Углеродные кластеры. Открытие фуллерена. Структура, свойства фуллеренов. Нанотрубки. Структура и классификация углеродных материалов. Генерация и механизмы роста нанотрубок. Электронное строение нанотрубок: теоретические предсказания и экспериментальные исследования. Проводящие свойства углеродных нанотруб. Эмиссионные свойства углеродных нанотруб. Сорбционые свойства нанотруб. Заполненные нанотрубки и нанотубулярные композиты. Дефекты структуры и их влияние на электронные свойства нанотрубок.

Тема 4. Неуглеродные нанотубулярные структуры. 8 часов, лекции.

Нанотрубки в системе B-C-N. Дихалькогенидные нанотрубки. Борные нанотрубки. Кремний. Фосфор. Карбиды бора. Нитриды углерода. Карбонитриды бора. Интеркалированные нанотрубки.

Тема 5. Применение нанотрубулярных структурв науке и технике. 8 часов, лекции.

Диоды: выпрямление на изогнутой нанотрубке. Y- и Т-образное соединения нанотрубок. Выпрямление на межмолекулярном переносе электронов. Полевой транзистор. Электронные логические элементы на нанотрубках. Влияние механической нагрузки на электрические свойства. Нанопинцет. Нанотрубки для атомных силовых микроскопов.

1.8. Тематика заданий по различным формам текущего контроля; эссе, рефератов, домашних работ, контрольных работ, курсовых работ

Темы рефератов:

1. Применение фуллеренов в биологии и медицине

2. Метод электронно-лучевой эпитаксии для получения наноматериалов

3. Нанопористый кремний: структура, свойства и методы получения

4. Наноструктурированные оксиды и нитриды металлов

5. Амплификация ДНК методом полимеразной цепной реакции

6. Пиролизованный полиакрилонитрил: строение, способы получения и свойства

7. Графен: структура, свойства и области применения

8. Эндоэдральные фуллерены: структура и свойства

9. История открытия углеродных нанотруб

10. Наноалмазы: строение и свойства

11. Новые материалы на основе металлополимерных нанокомпозитов

12. Влияние нанотехнологий на изменение общественного сознания

Экзаменационные вопросы

1. Основные понятия Нанотехнологий

2. Металлические кластеры. Магические числа.

3. Теоретическое моделирование наночастиц. Модель «желе».

4. Геометрическая структура наночастиц.

5. Электронная структура наночастиц и квантово-размерный эффект. Кулоновский взрыв.

6. Кластеры инертных газов. Молекулярные кластеры.

7. Природа углеродной связи.

8. История открытия фуллерена.

9. Структура и свойства фуллеренов.

10. Получение фуллеренов.

11. Применение углеродных наноструктур в биомедицинских исследованиях.

12. Нанотрубки. Структура и классификация углеродных материалов.

13. Генерация и механизмы роста нанотрубок.

14. Электронное строение нанотрубок: теоретические предсказания и экспериментальные исследования.

15. Проводящие свойства углеродных нанотрубок.

16. Эмиссионные свойства нанотрубок.

17. Сорбционные свойства нанотрубок.

18. Заполненные нанотрубки и нанотубулярные композиты.

19. Дефекты структуры и их влияние на электронное свойство нанотрубок.

20. Неуглеродные нанотубулярные структуры.

21. Виды неуглеродных нанотруб и их свойства.

22. Применение нанотубулярных структур в науке и технике.

23. Применение нанотрубок для создания диодов.

24. Применение нанотрубок для создания полевого транзистора. Электронные логические элементы на нанотрубках.

25. Влияние механической нагрузки на электрические свойства.

26. Нанотрубки для атомных силовых микроскопов. Нанопинцет.