Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
X12NNT Nanotechnologie Rozsah výuky:2+2
Přednášející (garant):Bouda V. Typ předmětu:Z Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:312 Kreditů:4 Semestr:L

Anotace:
Cílem předmětu je seznámení studentů se současnými nanotechnologiemi ve vztahu k mikrotechnologiím, používanými materiály a směry vývoje pro potřebu kvalifikovaného řešení problémů spojených s další miniaturizací systémů a prvků. Předmět se zabývá syntézou, vytvářením vrstev, zpracováním objemových materiálů, jejich charakterizací, vlastnostmi a aplikacemi v nanoelektronice. Synergický efekt výkladu teorie syntézy nanomateriálů, molekulárního inženýrství, nano- a mikrotechnologií umožňuje vytváření představy o technologiích příštích desetiletí.

Osnovy přednášek:
1. Nové metody miniaturizace, procesy subtraktivní a aditivní, molekulární inženýrství. Vztah mezi mikrotechnologiemi a nanotechnologiemi
2. Fyzika nanostruktur. Fraktály. Chaos a princip invariance. Samopodobnost a samopříbuznost. Perkolace, sol-gel přechod a přechod kov-isolant. Difuzí limitovaná agregace a růst
3. Fyzika koloidních systémů. Van der Waalsovy a elektrostické interakce mezi koloidy. Morfologie koloidních agregártů. Metody přípravy koloidních disperzí
4. Fyzikální chemie surfaktantů. Amfifilní molekuly v roztoku. Mezifázové vrstvy, spontánní zakřivení a tvary micel. Koloidy - micely - vesikuly
5. Polymerní materially, morfologie, tání krystalů a skelný přechod, elasticita, viskoelasticita, křehké chování, zpracování
6. Kapalné krystaly. Nematické krystaly, lamelární a kolumnární systémy
7. Supramolekulární materiály. Samovolně rostoucí a adaptivní organické materially. Funkční materiály
8. Vznik klastrů a nanočástic z přesycených par. Naprašování, laserové metody
9. Syntéza nanočástic chemicky. Kovy, keramika, kompozity, polovodiče, organizované membrány
10. Vícevrstvé nanomateriály. Vytváření ultratenkých blan. Metody leptání. Použití litografie. Aditivní technika, PVD, CVD, epitaxe
11. Zpracování materiálu sol-gel technologií. Lisování a spékání.
12. Charakterizace nanostrukturních materiálů. Chemické, mechanické, optické, magnetické, elektrově-transportní vlastnosti
13. Pórezní křemík, biologické nanomateriály, fulereny, nanotrubice
14. Nanofabrikace v nanoelektronice. Rezisty, litografie, vytváření motivů, nanoprvky, nanotransistory, nanooptoelektronika, fyzikální modelování a simulace funkcí

Osnovy cvičení:
1. DLVO teorie interakcí mezi koloidy
2. DLVO teorie interakcí mezi koloidy
3. Praktické aplikace DLVO teorie v materiálových vědách
4. Praktické aplikace DLVO teorie v materiálových vědách
5. Fyzikální modelování samorganizace v koloidních systémech
6. Fyzikální modelování samorganizace v koloidních systémech
7. Difuzí limitovaný růst fraktálu - praktický experiment
8. Difuzí limitovaný růst fraktálu - praktický experiment
9. Exkurze do Fyzikálního ústavu AVČR v Praze - molekulární epitaxe a MOVPE
10. Exkurze do Fyzikálního ústavu AVČR v Praze - molekulární epitaxe a MOVPE
11. Exkurze do Ústavu anorganické chemie AVČR v Praze - sol - gel technologie
12. Exkurze do Ústavu anorganické chemie AVČR v Praze - sol - gel technologie
13. Exkurze do Ústavu fyzikální chemie AVČR v Praze - atomová mikroskopie AFM
14. Exkurze do Ústavu fyzikální chemie AVČR v Praze - atomová mikroskopie AFM

Literatura Č:
1. J.Pouchlý: Fyzikální chemie makromolekulárních a koloidních soustav. VŠCHT v Praze 2001
2. J.Šesták, Z.Strnad, A.Tříska: Speciální technologie a materiály. Academia 1993
3. K.Veselý: Polymery. Česká společnost průmyslové chemie, Brno 1992
4. B.Bednář, V.Flemr, B.Kratochvíl: Nové materiály. VŠCHT v Praze 1991

Literatura A:
1. Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications. ed. By Edelstein, A.S. and Cammarata, R.C. The Institute of Physics, London 1998.
2. Daoud,M. and Williams,C.E.: Soft Matter Physics. Springer 1999.
3. Madou,M: Fundamenrtals of Microfabrication. CRC Press New York 1997

Požadavky:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4
Typ cvičení: s, l
Předmět je nabízen také v anglické verzi.
Povinný předmět pro obor EL.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán Obor Role Dop. semestr
MEL03 Elektronika Z Není


Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)