- •Рабочая программа дисциплины Физико-химические основы процессов микро- и нанотехнологии
- •210100 – Электроника и наноэлектроника
- •222900 – Нанотехнологии и микросистемная техника
- •Предмет и методы физической химии, ее основные разделы
- •Становление и развитие физической химии как самостоятельной научной дисциплины, основные этапы ее развития
- •Химическая связь, строение молекул, теория валентных связей
- •8. Химическая связь, строение молекул, теория молекулярных орбиталей
- •9. Химическая связь в координационных соединениях
- •10. Типы химической связи
- •11. Понятие кристалл. Описание атомно-кристаллической структуры.
- •16. Квазикристаллы
- •18. Двойникование кристаллов
- •20. Термодинамические процессы
- •21. Начала термодинамики. Нулевое (общее) начало термодинамики
- •22. Первое начало термодинамики
- •24. Применение первого начала к химическим процессам
- •25. Второе начало термодинамики
- •26. Термодинамическое определение энтропии, ее свойства
- •27. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца
- •28. Вероятностная (статистическая) трактовка понятия энтропии
- •29. Третий закон термодинамики
- •Учебно-методические материалы по дисциплине
- •Задачи по квантовой механике, строению атома
- •Волны де-Бройля
- •Соотношение неопределенностей Гайзенберга
- •1.3. Атом водорода
- •Атомы щелочных металлов
- •Многоэлектронные атомы
- •1.5.Х. Пример np2- конфигурации в схеме ls- связи.
- •1.5.Х. Пример np2- конфигурации в схеме jj- связи
- •Момент импульса
- •Правила Хунда
- •Рентгеновские спектры
- •Магнитные свойства атомов
- •1.9.X. Рассчитать энергию отдачи r атома (ядра) при испускании им кванта энергией e. Найти отношение ширины линии г кванта к энергии отдачи r.
- •Строение молекул
- •2.1. Химическая связь
- •Задачи по термодинамике
- •1.24. Теплоемкость идеального газа, степени свободы
- •1.25. Кпд цикла Карно
- •Фундаментальные физические постоянные
16. Квазикристаллы
Открытие квазикристаллов. Упорядоченность и периодичность кристаллической структуры. Метастабильные и стабильные квазикристаллы. Две группы квазикристаллов: икосаэдрические и полигональные. Примеры систем, в которых образуются квазикристаллы различных типов.
Дифракционная картина от кристаллов и новое определение кристаллов.
Методы описания структуры квазикристаллов. Концепция высшей размерности (проекционный метод). Модель квазикристалла на основе мозаик Пенроуза. Расширение понятия симметрии до понятия неразличимости. Представление структуры квазикристалла как повторяющегося кластера с перекрытием.
Методы определения структуры квазикристаллов. Сопоставление квазикристаллов и кристаллов с несосоразмероно-модулированной структурой. Свойства квазикристаллов
17. Описание кристаллической структуры кристаллов
Координационные числа и координационные многогранники. Правило Магнуса-Гольдшмидта. Представление структур как заполнение пространства координационными многогранниками.
Атомно-кристаллическая структура. Изоструктурность, структурные типы, их классификация, принятая в справочниках интернационального союза кристаллографов.
Структурные типы каменной соли NaCl, флюорита CaF2, перовскита CaTiO3, W- (Мо-, Rе-, V-) оксидных бронз, соединений со слоистой перовскитоподобной структурой, шпинели.
Особенности кристаллических структур сегнетоэлектриков.
Структурная классификация высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) фаз.
Физико- химические основы управления типом и концентрацией точечных дефектов в кристаллических фазах переменного состава.
18. Двойникование кристаллов
Классификация двойников по способу их образования
Полисинтетические двойники
Законы двойникокования.
19. Основы химической термодинамики. Предмет, основные понятия и величины химической термодинамики.
Возникновение термодинамики. Три области предмета термодинамики: классическая термодинамика, неравновесная линейная термодинамика и нелинейная термодинамика.
Понятия энергии, теплоты, работы. Три основных вида энергии рассматриваемых в термодинамике: внутренняя энергия U, теплота Q и работа A. Концепция теплорода (флогистона).
Термодинамические системы, их классификация, параметры и состояния. Макроскопические системы. Гомогенные и гетерогенные системы. Открытые, закрытые и изолированные системы.
Макроскопические термодинамические параметры состояния: внутренние, внешние, экстенсивные, интенсивные. Обобщенные силы X и обобщенные координаты x.
Термодинамические функции и функции перехода. Свойства функций состояния. Состояние термодинамических систем: стационарные, равновесные и неравновесные. Макроскопические и микросостояние состояния системы.
20. Термодинамические процессы
Время в равновесной термодинамике. Термодинамические процессы. Разомкнутые и циклические процессы. Самопроизвольные и несамопроизвольные (вынужденные) процессы. Обратимые и необратимые процессы. Квазистатические (или равновесные) и необратимые (неравновесные) процессы. Квазистатический процесс - абстракция, которая является для теории моделью. Релаксация. Время релаксации.
Уравнение состояния для обратимых процессов. Изобарный, изохорный, изотермический и адиабатический процессы.