Молекулярная структура во многом определяет свойства вещества и пути его практических применений. Параметры структуры полимерных молекул, содержащих десятки и сотни тысяч различных атомов, естественным образом образуют ряд последовательных уровней, характеризующих их строение. При переходе от одного уровня к последующему уменьшается степень детализации структуры, но при этом появляется возможность описать строение все более сложных молекулярных фрагментов, молекул в целом и надмолекулярных структур. В учебном пособии рассмотрен ряд актуальных примеров, относящихся к различным областям человеческой деятельности, в том числе: промышленное производство природного каучука и его аналогов на основе управления ходом синтеза на молекулярном уровне; молекулярные принципы трансгенной биотехнологии; использование полимерных молекул для создания средств хранения и обработки информации; молекулярные средства диагностики заболеваний и направленной доставки необходимых лекарственных препаратов в нужную точку организма. Книга предназначена для студентов, аспирантов и научных работников, а также для широкого круга читателей, интересующихся этими проблемами.

Обобщены результаты ведущихся в мире интенсивных исследований в области молекулярной электроники, рассмотрены основные физические свойства и электронное строение молекулярных материалов и углеродных наноструктур, основные принципы создания приборов молекулярной электроники. Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям и специальностям в области техники и технологии при изучении дисциплин "Микроэлектроника", "Микро- и оптоэлектроника", "Наноэлектроника", "Физика полимеров и неупорядоченных диэлектриков", "Физика структур пониженной размерности", "Физика сенсорных материалов и устройств", и может быть также использовано аспирантами, инженерами и научными работниками, специализирующимися в области микро- и наноэлектроники, материаловедения.

В данной книге объединены новейшие и наиболее интересные результаты работ ведущих мировых материаловедческих центров. Более 80 статей дают подробную информацию о металлах, полимерах, керамике, стекле, биоматериалах, древесине, бумаге, жидких кристаллах. В издании освещены проблемы и общая ситуация в области материаловедения, представлены сведения по истории создания того или иного материала. Каждая статья написана экспертом с мировым именем. Алфавитный порядок расположения татей позволяет быстро найти нужную информацию. "Краткая энциклопедия по структуре материалов" станет настольной книгой инженерных и научных работников, которые в своей практической деятельности связаны с решением тех или иных материаловедческих проблем.

Содержит основные сведения по метрологическому обеспечению наноиндустрии. Рассмотрены становление нанометрологии в XX-XXI вв. и концепции ее развития. Подробно изложены современные основы технического обеспечения нанометрологии. Освещены вопросы нестабильности, точности и неопределенности наноизмерений. Особое внимание уделено основным метрологическим операциями - поверке и калибровке. Материал по сканирующей зондовой микроскопии изложен на основе семи современных стандартов, введенных в 2008-2009 гг. Описаны организационные принципы нанометрологии, системы Гостехрегулирования через сеть региональных отделений вновь созданного Центра метрлогического обеспечения нанотехнологий и отраслевых научно-исследовательских институтов. Приведен перечень вузов, работающих в сфере наноиндустрии, и указаны основные направления их исследований в данной области. Для ученых, инженеров и других специалистов, разрабатывающих проблемы нанометрологии. Может использоваться в учебном процессе вузов при подготовке кадров в сфере нанотехнологии, метрологии и технического регулирования, а также в магистратуре и аспирантуре в этих научно-технических областях.

Учебно-справочное руководство посвящено современным углеродным материалам, их свойствам, технологиям получения и возможностям применения. Широкий охват вопросов и последовательное изложение материалов включает темы от общих свойств углерода и технологий производства искусственного графита до получения многих разновидностей углеродных материалов и наноструктур с различными физико-химическими характеристиками. В издании изложено современное представление о классификационных признаках аллотропных форм углерода, позволяющее предсказывать существование еще неоткрытых его форм. Приведена действующая современная классификация углеродных материалов. Рассмотрены свойства и особенности природных форм углерода и природных углеродных материалов. Описаны процессы получения искусственных форм алмазов, графита и наноструктур, влияние технологических параметров на их свойства. В книге приведены сведения о многих модификациях искусственных углеродных материалов. Наряду с традиционными углеграфитовыми материалами и их компонентами описаны физико-химические свойства пиролитических, углеволокнистых, композиционных, тонкопленочных алмазоподобных, наноструктурных разновидностей этих материалов. для всех материалов природного и искусственного происхождения описаны области их применения. Издание предназначено для инженеров. специалистов, технологов в области углеродных материалов, магистрантов, студентов старших курсов и преподавателей материаловедческих специальностей университетов.

Монография посвящена теории электронной структуры и спектроскопии переходов неметаллов в широкой области энергии фундаментального поглощения. Описаны основные общие особенности многих методов расчетов энергетических зон и их результатов для простейших кристаллов. Приведены результаты теоретических расчетов зон и переводов между ними для модельных кристаллов многих групп соединений. рассмотрены элементы общей теории оптических свойств для межзонных и экситонных переходов. Приведены теоретические спектры диэлектрической проницаемости и других оптических функций кристаллов многих наиболее изученных групп соединений. В заключительной главе рассмотрены основные особенности спектроскопии характеристических потерь энергии электронов для различных значений переданного волнового вектора и его перспективы для развития нового метода зондирования дисперсии энергетических зон. Монография представляет введение в теорию оптических свойств и электронной структуры неметаллов для научных работников и инженеров, занимающихся экспериментальными исследованиями свойств твердых тел и разработкой различных приборов и устройств, преподавателей, аспирантов, студентов университетов.

Анализируется электронная структура и физические свойства сильно коррелированных систем (содержащих элементы с незаполненными 3d, 4d, 4f и 5f оболочками) на основе теории динамического среднего поля (DMFT). В настоящее время DMFT является универсальным и наиболее эффективным методом исследования состояний с сильными электронными корреляциями. В книге детально излагаются основы метода и даются его применения к различным классам таких систем. Книга рассчитана на широкий круг читателей: физиков-теоретиков и экспериментаторов, исследующих сильно коррелированные системы. Она будет полезна для студентов, аспирантов и всех тех, кто хочет ознакомиться с актуальной областью физики твердого тела.

В книге приведены сведения о порошковых сталях: термодинамике фазовых превращений при нагреве и охлаждении, устойчивости переохлажденного аустенита, мартенситных и промежуточных превращениях. Показано формирование структуры порошковых материалов при прессовании и спекании. Изложены сведения о разработке и производстве новых износостойких композиционных материалов. Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, занятых в машиностроении, также может быть полезна аспирантам, студентам вузов, обучающихся по специальности "Порошковая металлургия, композиционные материалы, покрытия".

Книга известных специалистов в области физики низкоразмерных систем посвящена оптическим свойствам твердотельных гетероструктур с характерными масштабами пространственных неоднородностей от сотен до единиц нанометров. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований таких важных объектов, как фотонные кристаллы, квантовые ямы и сверхрешетки, квантовые точки и металлические наночастицы. Книга предназначена для студентов старших курсов физических факультетов, а также аспирантов и научных работников, специализирующихся в области оптики твердого тела.

Систематизированы физические принципы функционирования и особенности приборных характеристик современных полупроводниковых лазеров, использующих в качестве активной области полупроводниковые наноструктуры — квантовые ямы и массивы квантовых точек, затронуты технологические аспекты изготовления подобных лазеров, обобщены основные экспериментальные результаты в этой области. Издание адресовано студентам магистратуры технических вузов и аспирантам научных специальностей, связанных с лазерной физикой, приборами оптоэлектроники, физикой полупроводников, полупроводниковыми материалами, гетероструктурами и приборами на их основе.

Книга представляет собой учебное пособие по физическим основам и технологии транзисторов на широкозонных полупроводниках. Рассмотрены свойства двумерного электронного газа и физика гетеропереходов, в основном типа AlGaN/GaN. Дан обзор структур транзисторов на основе широкозонного полупроводника GaN. Рассмотрены структуры транзисторов на алмазе и карбиде кремния. Рассмотрены свойства подложек из сапфира, карбида кремния и других материалов, применяющихся для создания гетероструктур. Детально проанализированы методы изготовления гетеропереходов при использовании эпитаксии из металло-органических соединений и молекулярно-лучевой эпитаксии. Рассмотрены требования к омическим контактам и барьерам Шоттки, при использовании которых создаются гетероэпитаксиальные полевые транзисторы с высокой подвижностью электронов в канале (НЕМТ). Рассмотрена технология транзисторов на алмазе. Дан детальный обзор методов контроля технологических процессов, применяющихся при изготовлении транзисторов. Рассмотрены методы измерения основных параметров СВЧ транзисторов и методы контроля надежности транзисторов. Книга предназначена для студентов, обучающихся по профилю 210100 «Электроника и наноэлектроника». Книга будет полезна также магистрам, аспирантам, инженерам и научным работникам, специализирующимся в области разработки и применения изделий твердотельной электроники.

В книге представлен анализ особенностей работы, методы проектирования и основы практического применения цифровых микросхем в составе современных микроэлектронных устройств, предложен большой набор эффективных схемотехнических решений базовых элементов для реализации требований, предъявляемых к микроэлектронным устройствам, приведено детальное описание принципов работы и правил применения современных базовых элементов в составе микроэлектронных устройств. Издание ориентировано на широкий круг инженерно-технических работников, ученых, студентов и аспирантов, специализирующихся в области разработки, организации производства и эксплуатации радиоэлектронной бытовой, промышленной и специальной техники, информационно-коммуникационных и навигационных применений, использующих современные микроэлектронные устройства.

В книге дается изложение теории фазовых превращений в твердых растворах и ее приложений к проблеме формирования кристаллической структуры упорядоченных фаз замещения и внедрения и субструктуры гетерофазных сплавов. Важное место в книге занимает сопоставление результатов теоретического анализа и данных рентгеноструктурного, нейтронноструктурного и элетронномикроскопического экспериментов. В частности, рассматривается проблема расшифровки картин электронной микродифракции с помощью метода статических концентрационных волн, проблема габитуса и формы выделений новой фазы, их ориентационные соотношения и пространственное расположение. Подробно разбирается доменный механизм и морфология модулированных структур в распадающихся твердых растворах.

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований фазовых и структурных превращений в металлах и сплавах. Обсуждаются процессы пластической деформации и диффузии в металлических материалах, влияние гидростатического давления на их механическое поведение. Анализируются особенности тонкой структуры, дислокаций и точечных дефектов в металлах и сплавах и те изменения, которые они претерпевают в результате различных внешних воздействий. Рассматривается влияние фазовых и структурных превращений на формирование механических свойств сталей и сплавов. Сборник представляет интерес для исследователей, работающих в области физического материаловедения, фазовых превращений и диффузии прочности и пластичности, а также для специалистов смежных областей знания.

Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы стремительно развивающейся области науки, техники и бизнеса - нанотехники и нанотехнологии. Представлены все важнейшие направления работ в этой сфере. Параллельно с русской терминологией приведена англоязычная, так как, во-первых, часть терминов сначала появилась в английском языке и не всегда русские термины удачно передают их смысл. Во-вторых, даже английская терминология в области нанонауки не установилась окончательно, а русскоязычная тем более, что требует разъяснений и комментариев. Пособие имеет целью в общедоступной форме познакомить студентов, аспирантов, инженеров различных специальностей, которые должны заниматься вопросами освоения нанотехнологии и нанотехники в своих предметных областях, с основными идеями и подходами, а также существующими и перспективными разработками в максимально концентрированном виде.

Книга, написанная специалистом в области исследования гетерогенных процессов, посвящена проблеме, которая находится на стыке химии. физики, материаловедения и современных высоких технологий (в том числе нанотехнологии). Сформулирован основной эволюционный маршрут твердого вещества. проанализированы его отдельные стадии (зарождение, рост частиц, агломерация, упорядочение, отклик на внешние воздействия и т. д.). Рассмотрены теоретические модели эволюционного процесса на макро-, мезо- и микроуровне. Особое внимание уделено формированию диссипативных структур и характерным чертам эволюции нанодисперсного вещества. Книга хорошо иллюстрирована, содержит обширную библиографию. Для широкого круга специалистов, чьи области научных и практических интересов связаны с синтезом или использованием твердых веществ, а также для преподавателей, аспирантов и студентов химических и химико-технологических специальностей.

An accessible introduction for electronic engineers, computer scientists and physicists. The overview covers all aspects from underlying technologies to circuits and systems. The challenge of nanoelectronics is not only to manufacture minute structures but also to develop innovative systems for effective integration of the billions of devices. On the system level, various architectures are presented and important features of systems, such as design strategies, processing power, and reliability are discussed. Many specific technologies are presented, including molecular devices, quantum electronic devices, resonant tunnelling devices, single electron devices, superconducting devices, and even devices for DNA and quantum computing. The book also compares these devices with current silicon technologies and discusses limits of electronics and the future of nanosystems.

Учебное пособие составлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом (ГОСом) по специальности высшего профессионального образования «Нанотехнология в электронике». В нем рассматривается система современного высшего технического образования, особенности обучения в вузе, фундаментальные основы инженерной деятельности. Данное пособие знакомит читателя с историческими этапами зарождения наноэлектроники, определяет роль микроэлектроники на современном этапе. Также приведены теоретические основы и особенности наноэлектроники, отражены особенности инструментального и технологического обеспечения ее развития. Рассматриваются достижения нанотехнологии в электронике, перспективы и тенденции ее дальнейшего развития. Пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальности « Нанотехнология в электронике ».

В книге в доступной форме излагаются вопросы, связанные с историческим развитием и современным применением нанотехнологии в различных областях - электронике, медицине, биотехнологии, точной механике и оптике, автомобильной индустрии, энергетике. Рассматриваются социоэкономические последствия и этические аспекты внедрения нанотехнологии в жизнь современного общества. Для студентов, изучающих дисциплины, связанные с применением нанотехнологии, преподавателей соответствующих специальностей, а также для широкого круга читателей, интересующихся новейшими достижениями в науке и технике.

Автор книги знакомит читателей с относительно новым научно-практическим направлением знаний - нанонаукой — и уделяет большое внимание популяризации достижений нанотехнологий. В книге рассматриваются по большей части не какие-то фантастические проекты, а разработки, уже реально применяемые или находящиеся на этапе исследований. При чтении книги каждый сможет получить для себя некоторые неожиданные знания о взаимодействии наночастиц, имеющих размеры атомов и молекул, и сделать неожиданные открытия из удивительного мира нанотехнологий.

Автор настоящей книги, профессор Иллинойского университета г. Чикаго (США) Г. Али Мансури, известен как крупный специалист в областях химии нефтегазовых продуктов, термодинамики и статистической механики. Книга охватывает различные направления нанотехнологии: получение наноразмерных материалов с использованием специальных приборов, фундаментальные принципы самоорганизации, а также термодинамические аспекты, связанные с особенностями свойств и превращений, происходящих в материалах на наноуровне. Материал излагается довольно подробно и включает широкий круг проблем, предоставляя читателю необходимые знания основ науки о материалах. В приложении - исчерпывающем глоссарии, детально трактуются понятия, определения, уравнения и теории, химические формулы, аббревиатуры. Эту книгу можно использовать как учебное пособие для аспирантов и инициативных студентов, уже немного знакомых с квантовой и статистической механикой и специализирующихся в области технических, биологических и физических наук. Она также предназначена для ученых смежных областей, которые интересуются достижениями современных науки и технологиями наноразмерных материалов и хотят овладеть их методами. Монография издана в рамках инновационной образовательной программы МИЭТ "Современное профессиональное образование для российской инновационной системы в области электроники".

Эта книга об одном из наиболее ранних и активно развивающихся направлений нанотехнологии — создании вычислительных устройств, в которых в качестве элементной базы используются отдельные молекулы или же их сравнительно небольшие ансамбли. Изложены основные принципы обработки информации на молекулярном уровне, сложная и во многом противоречивая история разработки молекулярных вычислительных устройств и последние результаты, которые позволяют надеяться на новый прорыв в современной вычислительной технике. Рассматриваются цифровые молекулярные системы, сходные по своей архитектуре с современными компьютерами, а также устройства, имитирующие биологические принципы обработки информации, которые, по-видимому, смогут эффективно решать задачи искусственного интеллекта. Для студентов, аспирантов и научных работников, создающих новые перспективные средства обработки информации, а также для широкого круга читателей, интересующихся этой проблемой.

В монографии рассмотрен круг вопросов, связанных с проблемами описания и экспериментальной аттестации отдельных границ и ансамблей границ зерен в поликристаллах. Исследована их роль в таких процессах, как зернограничная диффузия, релаксация и рост зерен. Предпринята попытка построить достаточно общую модель сверхпластичности, основанную на экспериментально установленных закономерностях, касающихся полос кооперированного зернограничного проскальзывания. Рассмотрены вопросы формирования и эволюции микроструктуры, текстуры и ансамбля границ зерен в материалах, полученных методами интенсивной пластической деформации. Книга может быть рекомендована аспирантам и студентам старших курсов, занимающимся проблемами наноматериалов и нанотехнологий.